李雙，劉鎮(zhèn)原

(上海寶信軟件上海梅山工業(yè)民用工程設計研究院有限公司，上海 201900)

一種電液比例液壓控制系統(tǒng)的分析與改進

李雙，劉鎮(zhèn)原

(上海寶信軟件上海梅山工業(yè)民用工程設計研究院有限公司，上海 201900)

通過分析某公司一煉鋼手工火焰清理電液比例液壓控制系統(tǒng)存在的問題，改進了二煉鋼手工火焰清理電液比例液壓控制系統(tǒng)的設計方案，實現(xiàn)了控制要求。

電液比例;液壓控制

連鑄后板坯的棱邊需要進行手工火焰清理才能滿足后續(xù)生產(chǎn)工藝要求，手工火焰清理過程中要將尺寸230 mm×1 650 mm×11 000 mm、質(zhì)量約為32.8 t的板坯進行翻轉(zhuǎn)及翻轉(zhuǎn)后平穩(wěn)放下，這需要在11 000 mm長度方向上設置多個液壓缸同步實現(xiàn)上述控制要求。

1 存在問題及分析

1.1 存在問題

某公司的一煉鋼手工火焰清理電液比例液壓控制系統(tǒng)采用了8只液壓缸分兩組控制，A組4只液壓缸為翻轉(zhuǎn)板坯側(cè)，B組4只液壓缸為接板坯側(cè)，A、B組均采用內(nèi)反饋電液比例節(jié)流閥來控制各個液壓缸，同時使用角度旋轉(zhuǎn)編碼器對液壓缸的角度位移進行檢測反饋給各電液比例節(jié)流閥來實現(xiàn)同步要求。

該公司一煉鋼手工火焰清理電液比例液壓控制系統(tǒng)投產(chǎn)后，為提高生產(chǎn)效率發(fā)揮了積極作用。設備雖然能基本穩(wěn)定地保證生產(chǎn)，但存在比例閥設定調(diào)節(jié)困難、同步有時偏差較大的問題。系統(tǒng)回路見圖1。

圖1 手工火焰清理電液比例液壓控制系統(tǒng)原理圖

1.2 分析及改進

一煉鋼手工火焰清理電液比例液壓控制系統(tǒng)采用參數(shù)為φ160/φ110-2100的8只液壓缸分兩組驅(qū)動，翻轉(zhuǎn)線速度為70 mm/s左右，控制流量約為活塞側(cè)84.5 L/min、活塞桿側(cè)44.5 L/min，系統(tǒng)配置了力士樂公司的16通徑125 L的電液比例節(jié)流換向閥進行控制。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn):回路中雖然設置了平衡元件，但其選定規(guī)格與負載不匹配，致使比例閥的閥口壓差過大，同時閥的通徑偏大，這些不利因素使得比例閥工作在低輸入的工作段，設定調(diào)節(jié)比較難。

另一方面，由于采用旋轉(zhuǎn)編碼器作為位置檢測元件，反饋信號給比例閥，編碼器檢測的為角度值，而4個液壓缸同步最直接的檢測對象是檢測直線位移值，檢測角度需換算為直線值，這使得存在變換誤差，系統(tǒng)工作一段時間后需要消除累計誤差。

經(jīng)過上述分析，在各控制參數(shù)、動作控制要求不變的前提下，對二煉鋼手工火焰清理電液比例液壓控制系統(tǒng)進行優(yōu)化:一方面，調(diào)整比例換向閥為力士樂公司的10通徑100 L的電液比例節(jié)流換向閥進行控制，同時配置力士樂的適宜規(guī)格參數(shù)的平衡閥來平衡超越負載;另一方面，選擇位移傳感器檢測液壓缸的直線位移信號反饋給比例閥形成閉環(huán)控制。

2 結(jié)論

通過上述優(yōu)化，液壓控制系統(tǒng)非常出色地達到了控制要求，給穩(wěn)定生產(chǎn)提供了堅強的保障，大大降低了設備的檢修及調(diào)整時間。

作為系統(tǒng)進一步優(yōu)化的方向，在前期投資允許的情況下，可以考慮在液壓控制回路中設置壓差補償器。設置壓差補償器后將使得系統(tǒng)的調(diào)節(jié)更加方便、比例換向閥的使用壽命相對延長。

【1】吳根茂.新編實用電液比例技術(shù)［M］.杭州:浙江大學出版社，2006.

TP214+.3

A

1001－3881(2013)8－146－1

10.3969/j.issn.1001 －3881.2013.08.051

2012－02－06

李雙 (1968—)，男，工學學士，工程師，現(xiàn)從事冶金非標液壓系統(tǒng)設計工作。E－mail:lishuang_206134@baosight.com。