比例閥控液壓缸制動(dòng)的調(diào)整

1．比例閻控液壓缸系統(tǒng)

比例閥控液壓缸系統(tǒng)是比例控制技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，圖31所示是一個(gè)典型比例閥控液壓缸系統(tǒng)的框圖。

在系統(tǒng)中主要由電氣放大板、比例閥和液壓缸所組成，電氣放大板上采用時(shí)間斜坡函數(shù)控制缸終端距離。

2．液壓缸的制動(dòng)距離與行程

在比例閥控液壓缸系統(tǒng)中，液壓缸以速度V₀運(yùn)動(dòng)，當(dāng)液壓缸運(yùn)動(dòng)到終端開關(guān)E位置時(shí)，延設(shè)定的時(shí)間斜坡函數(shù)速度從V₀切換至0，由此得到制動(dòng)距離ES(見圖32)。

如果為適應(yīng)生產(chǎn)工藝的要求，而把液壓缸速度增大到V₂或減小到V₁，則在設(shè)定的斜坡函數(shù)時(shí)，從圖32中知制動(dòng)距離就發(fā)生了變化。

在圖32中，E為終端開關(guān)位置，S_n為液壓缸在速度變化下運(yùn)動(dòng)的相對(duì)制動(dòng)終端位置，ES為液壓缸相對(duì)應(yīng)的制動(dòng)距離。其中，△S₂=S₂-S₀和△S₁=S₀-S₁，分別是液壓缸以速度V₂和V₁相對(duì)于液壓缸以設(shè)定的V₀速度時(shí)的行程差值，即制動(dòng)距離的差值。

由此得出：在比例閥控液壓缸系統(tǒng)中，在斜坡函數(shù)設(shè)定的情況下，隨著液壓缸運(yùn)動(dòng)速度的變化，則制動(dòng)距離隨之變化。

3．影響液壓缸制動(dòng)的因素

(1)固有因素。

1)比例閥的階躍響應(yīng)時(shí)間。對(duì)比例閥為階躍電信號(hào)時(shí)，閥心從一個(gè)位置運(yùn)動(dòng)到另一個(gè)位置，就有比例閥的階躍響應(yīng)時(shí)間。比例閥通徑越大，其轉(zhuǎn)換時(shí)間越長(zhǎng)。比例閥的這個(gè)階躍響應(yīng)時(shí)間將使制動(dòng)距離增大。

2)電信號(hào)死區(qū)時(shí)間。從終端位置開關(guān)發(fā)出信號(hào)到放大板設(shè)定值輸入為止，有一個(gè)處理過程，約幾十毫秒級(jí)的死區(qū)時(shí)間。這個(gè)死區(qū)時(shí)間將使液壓缸的制動(dòng)距離增大。

3)比例閥控制閥口壓差△p的變化。在負(fù)載一定的液壓系統(tǒng)中，主要油溫的變化，油溫越高，閥口壓差△p越大，則液壓缸運(yùn)動(dòng)速度越大，制動(dòng)距離就越大。

(2)可調(diào)整因素。

1)斜坡時(shí)間。以圖33來說明斜坡時(shí)間函數(shù)對(duì)制動(dòng)距離的影響。通過分別調(diào)整斜坡函數(shù)電位器，獲得兩個(gè)斜坡時(shí)間Δt_i=t₁-t₀和Δt₂=t₂-t₀，其制動(dòng)距離的差值為三角形ΔEt₁t₂的面積。為了覆蓋比例閥本身的轉(zhuǎn)換時(shí)間（階躍響應(yīng)時(shí)間），斜坡時(shí)間不能太短。為充分利用比例閥斜坡時(shí)間這個(gè)優(yōu)點(diǎn)，必須遵循如下原則：最小斜坡時(shí)間大于2倍比例閥本身的轉(zhuǎn)換時(shí)間。

2)終端開關(guān)位置。如圖34所示，把終端開關(guān)位置從Eo移至日，如果斜坡不變，則兩種情況下雖然制動(dòng)距離E₀S₀=E₁S₁，但液壓缸行程在理論上增加了S₀、S₁，將造成過行程現(xiàn)象。

4．液壓缸制動(dòng)距離的調(diào)整

(1)斜坡時(shí)間調(diào)整。由于控制比例閥的放大板各不相同，有單一斜坡(如VT3000)和多個(gè)斜坡(如VT3006)。

1)單一斜坡函數(shù)。在單一斜坡函數(shù)中，起動(dòng)與制動(dòng)相同，調(diào)整斜坡函數(shù)需兼顧兩頭。在圖32中，為使液壓缸在三種不同運(yùn)動(dòng)速度下達(dá)到相同點(diǎn)S₀，經(jīng)調(diào)整斜坡函數(shù)后，其運(yùn)動(dòng)曲線如圖35所示。

2)多個(gè)斜坡函數(shù)。在多個(gè)斜坡函數(shù)中，制動(dòng)斜坡的調(diào)整不影響起動(dòng)斜坡。在圖32中，為使液壓缸在三種不同運(yùn)動(dòng)速度下到達(dá)相同點(diǎn)S₀，經(jīng)調(diào)整制動(dòng)斜坡函數(shù)后，其運(yùn)動(dòng)曲線如圖36所示。

(2)終端開關(guān)的設(shè)置與調(diào)整。

1)終端開關(guān)調(diào)整。為了使液壓缸不同的運(yùn)動(dòng)速度下到達(dá)相同位置點(diǎn)，可調(diào)整終端開關(guān)位置，得到如圖37所示運(yùn)動(dòng)曲線圖。

2)設(shè)置兩個(gè)終端開關(guān)。為了使液壓缸在不同速度下到達(dá)同一停止點(diǎn)，可設(shè)置兩個(gè)終端開關(guān)位置E₁和E₂，使液壓缸在較低的速度下進(jìn)行制動(dòng)。圖37所示過程的運(yùn)動(dòng)曲線在較低速度下進(jìn)行制動(dòng)，液壓缸的位置停留精度相當(dāng)好，而且在大多數(shù)系統(tǒng)中采用這種方法。

(3)兩者結(jié)合。影響液壓缸制動(dòng)的因素是多方面，為了達(dá)到液壓缸制動(dòng)的最佳化，不能把斜坡時(shí)間與終端開關(guān)孤立起來，在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中，應(yīng)針對(duì)具體系統(tǒng)把兩者有機(jī)地結(jié)合起來。