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A' O7 b, F# ]摘要:针对工程中两液压缸的高精度同步问题，本设计采用一种新型的功能材料,即大磁致伸缩材8 k* w4 N6 j) G2 J
料,作为阀的电机转换元件,并采用8051单片机采集与处理两液压缸的位移反馈信号,从而达到
9 a- [. _9 J+ I: ?高精度同步控制.阀的特性分析结果显示其能够实现两液压缸的高精度同步控制,并具有一定的抗+ Q! j. \$ w7 Q
干扰能力.+ o% c/ Z; }3 k1 [3 m8 o
& p) ~: A# T6 i( K" \
关键词:同步阀; 8051单片机;高精度% }" |) Z \. H& D7 \8 H4 I: {
" J+ a' i+ \/ q8 y6 p液压折弯机、锻压机、剪切机等大型设备中常需
( f3 u! R" k! F, @要两液压缸的同步协调工作,以避免由于负载分布.$ {5 \: w4 q- l
不均匀或两液压缸位置不同步等使设备产生较大的1 p) ?/ n; l1 K- S
扭曲变形，从而导致设备损坏或失效.目前，控制两( n4 Q* x. \' u* n
液压缸同步运动的方案有许多种,诸如双等排量液
+ M7 p B \% S( m7 a1 J; Q ~压马达(泵)同步、分流集流阀同步、电液比例流量阀
5 c1 t3 U3 K7 V% X2 i) j! [3 T同步等方案.本文介绍的是采用MCS-51 系列的
7 ]3 E: p/ B+ j, Y8051单片机采集两液压缸的位移反馈信号,并采用4 {+ i1 ~# h8 ~
PI(比例积分)控制算法,对同步阀进行控制,从而实. u% c7 i: w, y: e; r8 F. F7 t
现高精度的同步控制，由于采用单片机作为主控制
3 M! a7 V) R0 u元件，使得同步阀的结构得以简化，同步控制精度得' V, g; z7 v: K
以提高.: P: b/ M2 Y0 t3 t" G% `
1% Y N2 V4 g3 S% q
系统工作原理1-4]. i W" ~; v$ N( M# Q
系统工作原理如图1所示.在初始位置,阀芯处0 M( C, G4 I' s
于中位,其对中由大磁致主控驱动器的永磁铁6来% [, L8 }& ^: a0 w2 v' p- ?
实现，弹簧4的作用除与电磁力相平衡外,还能消除7 L+ D: t' d3 K0 p T
阀芯2与杠杆3间的间隙.# x; F5 K6 T+ f' {7 u
恒压油p。进入阀体1, 在阀芯2的作用下,分成
1 V1 @- m# f0 C a$ U两路分别通过A,B阀口进入与其相连的液压缸，推+ V, j$ O: O0 l: I9 D" ?% v7 y
动液压缸活塞杆运动.液压缸10,11 所承受的负载
2 |, _* R2 r2 v S不均匀时,必将引起两液压缸的负载压力发生变化,
" D, F8 [3 f! [) g" Y1 F# S8 d从而使通过负载压力大的液压缸的流量下降,通过2 M, y% A3 }! b2 L# k. J
另一侧流量上升,导致两液压缸的位移不同步.而位
/ _3 {% [. y& i% V& s移传感器13, 14实时地将两液压缸的位移信号转换
7 x! h% P: F2 u2 t% r. z成电压信号输出单片机9,经单片机比较得出液压
; y5 r: v- H" I3 ~! [& r' o! v缸的位移偏差值,然后采用经典的PI( 比例积分微6 D# p5 v6 n/ s4 s7 a9 k1 e
分)控制算法,计算得出控制电流信号i,并输出给3 o- `" T* Y- o! j
大磁致主控驱动器.大磁致主控驱动器产生的位移6 ^# F! X/ q! M, H
经杠杆3的放大,推动阀芯移动,从而调节阀的开
3 |: y( p! y, z2 g7 r" u. p' n- O口,控制进入两液压缸的流量,使得液压缸的位移迅
: J3 m2 ~9 F" {! y7 Z% ]( s速达到一致.
4 B/ c3 [" g" G& F3 ~- Y! ~
+ F+ b2 y0 i1 {$ G! d8 a+ N+ S& L7 b9 o: Z0 c- D
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发表于 2020-2-10 12:07
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