外文翻譯--電液比例控制的雙缸液壓升降機

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大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（外文翻譯） of he of of an of on of of an of of of A (is to a of to be to of is 2mm a A a is to . he is an to of in or in in or In be to a to as or in to be as or In an or a of of 學(xué)畢業(yè)設(shè)計（外文翻譯） of in is it to In s to to is in a is to on of as 1. It be be be of a is to of to of by an is is 2. It is 2 is a is on of a by on on by of be by by 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（外文翻譯） an of an on of of A is to a D of of a a is in In a of a to In to of a in is so no in in is by a of in an is to of a 2. in In at a of in 學(xué)畢業(yè)設(shè)計（外文翻譯） is by of is by a in to in of is by of at a In 5-7 as 3. as to a a of up to s a a of of or In of 6 3, or , of of is by . to 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（外文翻譯） to 0 of is at of is to a At of is by of . At of , 2 3 is by of a 0 1 is by . of , to 0 to in of 2 3 on of . a be Xv Δ P 0 is a If P Q is in v, is in to by be by v. As in , of of to in 0 1 to is by of at a of be in be 學(xué)畢業(yè)設(shè)計（外文翻譯） In of or 4 at a 3. to as of is to of an If is of in in is to of on of an of is to in to at of is 4, in A be is by an of is to of of an by a A is to of X T. 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（外文翻譯） by is to As is by 3, in to . In of s be A as 4 is to of as in as As 5, DF is to to m1(t) is be as in DF be be 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（外文翻譯） ts kH of In of is to 6 of s a no is to of . is to be A 2, is to of D is to of a a to it a on to 學(xué)畢業(yè)設(shè)計（外文翻譯） is of s s be An a of by an 2 is as to be by 3, of is to s to s In of , is a of by D is in at a an is to be in 2as 8 . It be if a is it to an of If 學(xué)畢業(yè)設(shè)計（外文翻譯） at of be at of be at To a is of of an 4. An of of a A to be an to a by a D be 2 A is to of A to be a 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（外文翻譯） 電液比例控制的雙缸液壓升降機 摘要 :一個電液控制的液壓升降機的大型機車需要在這個機車的兩邊安裝兩個對稱的油缸。摘要報道了一種電液系統(tǒng)的設(shè)計主要包括三個流體控制比例閥。機車的速度調(diào)節(jié)和兩油缸的同步控制也是呈遞的。一個假微分反饋 (制器以獲得一個機車的速度模式來證實和給定的這個接近。兩油缸的非同步性的誤差范圍在± 2之內(nèi)由于有比例控制器來拘泥每一步。一個電 磁鐵操縱的單向閥 ,即液壓鎖 ,被發(fā)明以防止機車下沉并允許反方向流體容易流動。 關(guān)鍵詞 :液壓升降機 ;速度跟蹤 ;同步化 ;液壓鎖 1、引言 現(xiàn)代液壓升降機目前有一個很優(yōu)秀的和低成本的方法來解決垂直運輸在低或中高層建筑物的這一問題 ,在這些應(yīng)用需要非常大的容量 ,緩慢的速度和短的行進距離。這些包括風(fēng)景名優(yōu)美的在超市連鎖店或歷史建筑電梯、舞臺升降機、船電梯和為殘疾人用的電梯等。在大多數(shù)情況下 ,液壓升降機能適應(yīng)建筑設(shè)計要求的前提下實現(xiàn)節(jié)能增效要求。另外 ,耐高溫流體的應(yīng)用使液壓電梯有一個適當(dāng)?shù)倪x擇當(dāng)電梯不得不操縱在附近有的危險 場合時如熔爐或明火。 液壓傳動最好應(yīng)用于需要進行大負荷運輸?shù)碾娨荷禉C ,比如車輛升降機或船舶升降機。在重負荷情況下 ,升降機的駕駛室通常有直接運行和輔助液壓缸。這直接的布置涉及一個大的凹陷 ,埋藏油缸腐蝕的大量危險和更換缸體出現(xiàn)故障的零件困難。因此 ,在很多情形下輔助液壓缸是首選 ,盡管事實是它可能增加軌道的磨損由于機車剛度不足。在極端的條件下 ,即當(dāng)投入大型機車尺寸和不均勻載荷時 ,機車的彈性甚至導(dǎo)致滑塊粘住兩橋底板的兩個邊 ,這是很危險的。因此 ,在這種情況下 ,一種可行的解決方案是直接安排兩個對稱的油缸在機車的每一邊如圖 1所示。應(yīng)該指出的是 ,運轉(zhuǎn)平穩(wěn)不容忽視 ,因為人們可能是部分有效載荷伴隨著貨運。在設(shè)計控制系統(tǒng)時的主要問題是確保兩油缸的同步運動。 這個錯誤由于兩油缸運動的非同步性造成，被相等壓力控制下的不均勻荷載 ,這通常用于電梯的控制與多個液壓缸 ,如圖 2所示。 很明顯 ,同等的壓力控制不適合一個同步的液壓電梯。當(dāng)載荷位于機車的右側(cè) ,左邊的油缸有輕負荷 ,會比右面的那個向上運動的速度快。兩油缸速度的不一致將不會停止 ,直到反作用力驅(qū)動通過欄桿上兩個比較低的左邊和右上方的導(dǎo)塊附著于機車來平衡液壓力的差異。兩油缸的非同步性只能用流量控 制降低 ,即確保流體流入兩油缸的單位時間是相大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（外文翻譯） 同的。 圖 1 兩 個油缸安排一起運動 圖 2 相同壓力控制 :不 均勻放置靜載荷導(dǎo)致非同步性 本文提出了一種電液控制電梯有兩缸 ,位于升降機駕駛室的兩邊。該系統(tǒng)包括三個流體控制比例閥。一個 種新開發(fā)的設(shè)計電磁單向閥即液壓鎖也進行了介紹。在這個項目中 ,實驗被引導(dǎo)用標(biāo)準性機車代替大型建筑機車 ,由于費用的局限性。為了實現(xiàn)大型機車的靈活條件 ,軌道之間 的距離與相應(yīng)的導(dǎo)塊側(cè)向延伸 ,使機車在這個方向沒有約束。與此同時 ,在前方向和后方向 ,機車被軌道制約 ,就像一個通用的乘客電梯。同步運動控制的兩油缸在這里裝配 ,就好比是比大的駕駛室有正常的約束更困難。 2、電液控制系統(tǒng)設(shè)計 有兩種比較難的液壓傳動系統(tǒng)通常應(yīng)用于液壓升降機中。節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)和容積調(diào)速系統(tǒng)。 在第一個系統(tǒng)中 ,泵運行以一個恒定的速度并且由閥門來控制和調(diào)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（外文翻譯） 節(jié)油缸上升和下降的速度。在后一種情況下 ,機車被變速泵操縱 ,這由速度控制的異步電機驅(qū)動。 圖 3 雙缸液壓升降機原理圖 液壓系 統(tǒng)應(yīng)用兩缸升降機的動作 ,根據(jù)節(jié)流調(diào)速 ,流體流入和流出兩缸的多少是通過適當(dāng)?shù)拈y門的設(shè)置來控制 ,與輸出的泵保持在一個固定的水平。在這個系統(tǒng)中 ,有三種流體控制比例閥 圖 3所示。流量控制比例閥就像節(jié)流閥 ,限制流體朝單一方向流動。他們能給一個平滑無級變化的流量控制從近零到閥門的最大容量。通過閥門 5的流量恒定不變 ,因為水壓調(diào)節(jié)器的組合能保持恒定壓差穿過流量閥 ,不管系統(tǒng)或負載壓力的變化。節(jié)流閥門 6和 7的情況下 ,如圖 3所示。他們流量將會改變?nèi)绻到y(tǒng)或負載壓力發(fā)生變化。閥 5,這里被稱為調(diào)速閥可控制升降機的速度。機車 的向上的運動是由定量柱塞泵 1來控制。 當(dāng)電機 2開始工作時 ,二位電磁換向閥解除閥 4對輸出泵 1輸出的卸荷，到油箱 20和打開的速度保持在閥門 5它的最大價值。閥 4的電磁閥的自動供給能量 ,關(guān)閉閥門 ,并且安裝一個減壓系統(tǒng)。在這一階段 ,機車的速度調(diào)節(jié)的校準的完成是通過調(diào)節(jié)通過閥 5線圈的電流。在關(guān)閉的閥 5時 ,所有的流體流動進入油缸 12和 13，并且機車的速度達到最大值。下行運動是由機車的靜載和它的有效載荷所引起。當(dāng)控制面板收到一個向下的動作的信號 ,電磁控制單向閥 10和 11開啟，機車的速度控制是通過閥門 5來實現(xiàn)。閥 5開口越大， 機車獲得的速度就越快。閥門 5引導(dǎo)高壓流體從油缸到油箱 20大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（外文翻譯） 再到較低的機車。單向閥 3阻止高壓流體反向流回。同步運動的油缸 12和 13取決于流量控制閥 6和 7的組合調(diào)整。通過節(jié)流閥調(diào)節(jié)穩(wěn)態(tài)流動可以用下式表示為 上式的 塞桿的位移、 Δ0是 果壓力降的 Δ流量和 活塞桿的位移 成正比 ,這也正比通過電磁閥線圈的電流。流量變化所引起的壓降的變化也能因此得到補償 ,通過改變 活塞桿的位移 。如上所述 ,流體流過的流量控制比例閥只有一個方向。 閥組 8和 9,其中的每一個都由四個單向閥 ,用于確保閥門 6和 7工作在正常的方向。 電磁單向閥 10和 11是專門用于防止機車下沉 ,這通常是引起的泄漏的液壓元件當(dāng)升降機停留在一平臺時。電磁單向閥的工作原理 ,將會在本文后面進一步敘說。當(dāng)泵停止工作的時候他們會鎖住升降機 ,因此這里被稱為液壓鎖。只有當(dāng)他們的線圈通電升降機才會向下移動。如果發(fā)生電源的中斷或其它液壓元件的損壞 ,緊急閥 14以較低的速度降下升降機。 3、電液比例控制 預(yù)設(shè)一個合適的速度曲線 ,根據(jù)設(shè)計規(guī)范 ,如最大加速度、加速度改變的最大比例和最大運行速度等 ,通常用來形容的運行模式的升降機。如果機車的速度 跟隨給定曲線 ,好的乘車舒適性是有保證的。開環(huán)控制不能達到足夠的跟蹤精度因為有效載荷，缸內(nèi)流體體積和流體粘度的變化。因此，速度反饋需要衰減的影響的升降機性能的各種干擾。此外 ,沒有閉環(huán)控制 ,兩油缸的非同步性運動的差異是不可避免的 ,由于載荷、摩擦力和兩油缸之間液壓力的變化。因此 ,兩個閉合環(huán)路需要在同一時間內(nèi)達到的速度調(diào)節(jié)和同步控制?？刂葡到y(tǒng)的總體框圖如圖 4所示。 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（外文翻譯） 圖 4 升降機控制系統(tǒng)方框圖 它代表了電梯的向上運動。一個類似的框圖可以很容易被演繹出為向下運動。駕駛室的速 度是衡量一個編碼器。駕駛室的平移運動是通過一個編碼器控制的滑輪的旋轉(zhuǎn)運動來轉(zhuǎn)變的。一個二元同步是用來測量轉(zhuǎn)子控制變送器 此 ,通過測量的相對角度與兩油缸之間的高度誤差成正比。如上所述 ,機車的速度是只取決于速度閥 5，如圖 3所示 ,給出了同步閥 6和 7與比例閥 5成嚴格的比例動作。反過來 ,在同等條件下 ,調(diào)整閥 6、 7,不會影響機車的速度。因此 ,速度調(diào)節(jié)和同步控制可以單獨來實現(xiàn) ,即速度控制器 1和同步控制器 2可以獨立工作。一個微分反饋控制器 ,即控制器 1,如圖 4所示。是適用于抑制內(nèi)部參數(shù) 變化所造成的副作用如油缸液體體積的變化和外部干擾如油缸內(nèi)有效載荷和流體溫度的變化。如圖 5所示。 圖 5 制系統(tǒng) 且對參數(shù)變化和外部干擾不敏感。 當(dāng) m1(t)足夠小 ,飽和非線性可簡化為工作在它的線性范圍 ,然后 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（外文翻譯） 假設(shè)這個系統(tǒng)可以用下式表達 三個控制器參數(shù)如下： 這里的 是 ts,位調(diào)諧控制器參數(shù)是要保障性能最優(yōu)。 圖 6 空載速度曲線 （虛線：預(yù)期 實線：實測） 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（外文翻譯） 圖 7 滿載下速度曲線（虛線：預(yù)期 實線：實測） 如圖 6、 7展示了機車的速度跟蹤性能，接著分別給出了滿載荷和空載情況的速度曲線。速度圖案之間的差異和實際速度模式主要是由于電液比例閥 5的非線性特性。然而 ,整個速度模式非常接近設(shè)計模式 ,因此令人滿意的舒適性仍然可以得到保障。一個約束步驟的 即 (制器 2。如圖 2是用來獲取兩油缸的同步運動。 劃一艘船 ,以 保持它沿著直線運動 ,劃船人每次都是用力控制船槳根據(jù)船離開直線的遠近和快慢。因為劃船人不可避免延遲反應(yīng) ,船的真實路線和被給的路線不一致，不能保持很小差距。一種有效替代的方法包含槳手每當(dāng)槳被操作之時申請估計能力的小部分。船將逐步的靠近被給路線，直到錯誤路線的方法可接受的價值。缸 12被當(dāng)作參考油缸 ,其運動必須遵循油缸 13。閥 6和 7的后座 ,類似于運動員的延遲反應(yīng)使船的路線錯誤。在控制器是 2每一段調(diào)整期的實際輸出 ,只有一小部分所要求的價值 ,采用 是 ,大型的錯誤是在每一個采樣周期的情況下 ,降低到一個可以接 受的一個約束步直到一個被接受的高度誤差達到了。該控制方案已經(jīng)被證明是有效的在保持非同步性誤差在± 2毫米范圍 ,如圖 8和 9。 圖 8 無效載荷下的非同步高度誤差曲線 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（外文翻譯） 圖 9 1噸載荷下的非同步性高度不均勻誤差曲線 應(yīng)該指出的是 ,如果最初的非同步性誤差在采樣周期是相當(dāng)大的 ,將需要一些時間來達到可接受的錯誤的水平。如果升降機運行結(jié)束時的非同步誤差能保留下次運作將要發(fā)生的錯誤 ,該過程可以避免非同步性的錯誤并保留整個動作過程的小的有價值的部分。為了達 到這一目的 ,一個過濾裝置是必要的 ,因為不同的泄漏率的兩油缸將直接增加初始誤差的升降機。 4、結(jié)論 電液控制系統(tǒng)與三流量控制比例閥已被推薦用于控制升降機速度和非同步性之間的誤差的一個雙缸液壓升降機。一個假微分反饋控制方案已證明是一個適當(dāng)?shù)募夹g(shù)來實現(xiàn)一個理想的速度模式。此外 ,該系統(tǒng)保證低的非同步性誤差通過驗結(jié)果表明 ,該非同步性誤差能被保存在± 2毫米范圍。一定模式之間的差異和實際所需的速度模式滯后原因主要是電液比例閥的磁滯。一種新的電磁驅(qū)動的單向閥已設(shè)計 ,裝配和測試 ,并證明了要成為一名優(yōu)良 的液壓裝置 ,為防止機車下沉。