同步动作回路
使两个或多个液压缸在运动中保持相对位置不变或保持速度相同的回路称为多缸同步动作回路。在多缸液压系统中,影响同步精度的因素很多,如液压缸的外负载、泄漏、摩擦阻力、制造精度、结构弹性变形以及油液中含气量等,都会使同步运动难以保证。为此,多缸同步动作回路要尽量克服或减少这些因素的影响。下面介绍几种常用的同步回路。
l.用流量阀控制的同步回路
图S所示为采用并联调速阀的同步回路。液压缸5和6油路并联,分别用调速阀l、3调节其活塞的运动速度。仔细调节两个调速阀的流量使之相同,则两个工作面积相同的液压缸作同步运动。当换向阀7处在右位时,压力油可通过单向阀2、4使两缸的活塞快速返回。这种同步方法比较简单,成本低,但因为两个调速阀的性能不可能完全一致,同时还受到载荷变化和泄漏的影响,同步精度不高。
2.带补偿措施的串联液压缸同步回路
图T所示为两液压缸串联同步回路。在这个回路中,液压缸1有杆腔A的有效面积与液压缸2无杆腔B的有效面积相等,因而从A腔排出的油液进入B腔后,两液压缸便同步下降。回路中有补偿措施使同步误差在每一次下行运动中都得到消除,以避免误差的积累。
其补偿原理为:当三位四通换向阀6处于右位时,两液压缸活塞同时下行,若液压缸1的活塞先运动到底,它就触动行程开关IS使阀5的3YA通电,阀5处在右位,压力油经阀5和液控单向阀3向液压缸2的B腔补油,推动活塞继续运动到底,误差即被清除。若液压缸2先运动到底,则触动行程开关2S使阀4的4YA通电,阀4处于上位,控制压力油使液控单向阀反向通道打开,使液压缸1的A腔通过液控单向阀回油,其活塞即可继续运动到底。这种串联式同步回路只适用于负载较小的液压系统。
3.采用同步液压马达的同步回路
图U所示为采用同步液压马达使两个液压缸同步运动的回路。图中两个相同排量的液压马达2、3的传动轴连在一起,分别向有效工作面积相同的液压缸4、5输送等量的压力油。其工作原理如下:IYA通电后,阀1处于左位,液压泵的压力油同时进入液压马达2、3,两个马达同步回转排出油液分别进入液压缸4、5的下腔,使4、5向上运动。若缸4(或缸5)先到终点,则液压马达2(或3>的排油压力升高,并打开单向阀6(或7)、溢流阀10,油液流回油箱,而液压马达3(或2)继续向缸5(或4)的下腔供油,使缸5(或缸4)运动到底。反之,2YA通电时,阀1处于右位,液压泵的压力油进入缸4、5的上腔,使其向下运动,并经马达回油。若缸4(或缸5)先到终点,则缸5(或缸4)在压力油的作用下继续向下运动,回油使液压马达3(或2)继续回转,油箱通过单向阀9(或8)向液压马达3(或2)的进油腔补油,直到油缸5(或4)到达终点为止。
这种回路的同步精度主要受两个液压马达排量的差异、容积效率等因素的影响,一般为2%~5%。这种回路所用的元件较多,费用较高,适用于工作行程较长的场合。
对于同步精度要求较高的场合,可以采用由比例阀或伺服阀组成的同步回路。