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液压同步马达误差怎么消除

时间:2020-08-10文章来源:www.sdhtjg.com作者:华泰精工点击:200次

  液压同步马达误差的消除
  很多客户在液压同步马达的调试或者使用中会遇到同步马达不同步或者同步精度达不到控制要求的问题,下面我们从液压同步马达的控制原理出发,分析影响同步误差的因素,进而消除同步误差,解决同步马达不同步的问题。
  液压同步马达控制原理

  如图所示,一个四联的液压同步马达控制原理图。溢流阀1相当于安全阀:是防止在液压缸出口由于压力放大现象而产生过高压力,由于此阀的设置,即使回路中有一只液压缸已经提前完成了整个行程,其它液压缸仍然可以继续上升,直至所有液压缸完成工作行程;单向阀2和3的作用:是保证同步马达的每腔分配室都能维持大约4bar的小压力,阀2的开启压力大约lbar,因此阀3的开启压力大约5bar。保证系统小压力是非常重要的,当其中一只液压缸已经完成其工作行程时,同步马达仍然在为其它速度稍慢的液压缸运行提供动力,这时,系统的小压力就能保证速度稍快的液压缸不会发生吸空现象;单向节流阀4的作用也非常重要,除了可以调节液压缸上升速度外,下降时也可以产生一定的背压。当液压缸下降时,同步马达的任务是收集液压缸的回油并保证流量的一致,这时阀4的作用是防止同步马达按照快液压缸的速度运行而导致其它稍慢的液压缸没有及时跟上,当然当所有液压缸都以相同的速度运行时,同步马达仅仅起到一个收集器的作用。用溢流阀或平衡阀也可以取代节流阀4的作用,当液压缸回程存在负载时,阀4的作用就显得特别重要。

  影响同步误差的主要原因
  无论齿轮式还是柱塞式同步马达,产生同步误差主要有以下几方面的原因:
  液压同步马达和液压执行机构的加工精度
  液压执行机构负载的均匀性和动作的连续性
  液压油中气体的含量
  液压管道的布置。
  由于以上原因,在实际使用过程中同步马达出现一定的误差是必然的。因此,在生产和调试过程中解决液压同步马达出现的不同步问题,必须从以上几方面原因中寻找,消除或减小同步误差,满足工艺要求。
  消除同步误差的措施
  选择加工精度较高的液压同步马达和液压执行机构。液压同步马达和液压执行机构的加工精度决定了液压系统的同步精度。一般来说,齿轮式同步马达的同步精度比柱塞式要低一些,齿轮式同步马达控制精度一般在±1%~±2%,柱塞式同步马达精度可以达±0.5%~±1.5%。选择同步马达的类型和合适的生产厂家是至关重要的,进口的液压同步马达比国产的精度要高。元件精度保证了,系统的同步精度才能有保障。液压同步马达的排量一样,
  液压执行机构的截面积一样,同步精度也就大大提高了。
  消除液压同步马达的累计误差。液压同步马达的加工精度虽然较高,但不可能完全一样。每个马达的排量也不可能一样,排量小的,总是跑得快,大一点的,总是慢一点。另外,还有其它原因产生的同步误差,如上所述的负载不均匀、液压管路的设计不一样,等等,这些误差综合在一起,形成了同步控制的累计误差。由图l可以看出,在液压同步马达内部的每一流油路上,均有一个溢流阀1和一个单向阀2组成的阀组,这个阀组就是消除位置不同步误差所设置的。一个液压同步马达一般要控制几个液压执行机构,由于有同步误差的存在,其中必有一个液压缸首先到达终点,这时位置检测元件发出信号,通知系统液压控制阀停止动作,其余的液压缸也停止运行而不能到达终点,这样就不能满足工艺要求,如果要让所有的液压缸都到达终点,那么先到终点的液压缸的马达,被与其它马达相同的一根轴带动,继续供油,从而压力上升直至溢流阀发生溢流,实现同步功能。同时单向阀2也可以向同步油路补油,这样多了溢流阀溢流,少了单向阀补油,就能实现液压执行机构的同步要求。由此可以看出,在液压缸分别动作到终点,增加延时控制,可以消除每一步同步误差,这样当所有液压缸都完成自己的行程,就可以消除同步马达的累计误差。
  同步马达与负载的匹配。同步马达的溢流阀1能起到消除累计误差的作用,同时我们也看到,此溢流阀1的压力设定,也是相当关键的。它的压力设定必须与负载相匹配,压力设定高了,对消除同步误差有影响,设定低了,如遇负载不均匀,负载大的液压缸还没来得推动负载,就已经憋成高压而溢流了,这样几个液压缸就七上八下,反而不能达到同步要求了。所以,在液压同步马达同步回路中,一要注意负载不能过分偏载,二要合理设置溢流阀的压力,一般来说,溢流阀1的设定压力要高出顶升负载液压缸工作压力20bar即可,否则就不能达到同步的要求。负载的连续性也很重要,经常不使用的负载启动时常常出现不同步现象,来回重复几次,可以消除同步误差,其主要原因就是同步马达的泄漏油量比较大,长时间不使用,管道中的液压油由于泄漏而混入空气,从而影响了液压执行机构的运动。设计时注意管道和液压缸均要设置有排气接头。
  液压系统介质的影响。液压介质中含气量较大,尤其是新安装的同步系统,管道排气不彻底,管道和液压执行机构中含有大量的空气,介质的弹性模量就越小,流过液压马达的实际排量就受到影响,由于空气的压缩比很大,这样,液压执行机构流过油流中含空气少的,先达到终点,而介质中空气含量大的液压执行机构动作就相对慢一点,从而产生相当大的同步误差。所以,液压管道设计和施工要注意排气,特别是新装的、维修后的和长时间不工作的液压管道重新工作时要注意排气是否充分。
  液压同步马达管道的布置。液压同步马达出口到液压执行机构的管道布置必须合理,否则会对其同步精度产生影响。因为管道的压力损失是比较大的,当这种压力损失与负载偏置叠加在一起,就将在管道内产生较大的压差,如果在液压马达进出口两端的压差变化很大时,那么在相同转速下,液压马达的排量就发生了变化。所以,我们在设计液压同步马达配管时,尽可能地将管道远近距离、弯管形式、管道通径等配置得一样好。
  通过以上分析,如果能掌握正确使用液压同步马达的方法,就能很好地控制同步精度。所以,在设计、制造和安装液压同步马达系统过程中,一定要考虑上述问题,尽量减少和消除同步误差,力求设备运行平稳、可靠,满足生产和工艺的要求。