液压同步闭环控制及其应用

液压同步闭环控制及其应用

张贺

广西壮族自治区产品质量检验研究院

摘要：液压同步闭环控制因为不同的使用环境而具有不同的特点，随着经济技术的发展，液压同步闭环的应用范围也在扩大，体现了其地位和重要性。本文针对液压同步闭环控制和应用两方面内容进行了分析，得出了一些具体的方法建议，希望可以为研究这部分内容的专家们提供参考。

关键词：液压同步；闭环控制；控制方式

引言

液压同步闭环控制技术在航天航空技术以及现代机械加工业中应用比较多，应用的主要目的是增加加工过程的精密程度。液压同步闭环控制技术的特点决定了其在机械行业中的地位，其本身结构相对简单、组成也比较方便，此外能够得到灵活控制，对于一些大功率的场合适用性也比较强。

1液压同步闭环的控制方法

1.1形势分类

（1）根据任务的实现方式不同而将液压同步控制分为力同步、速度同步、位置同步等闭环控制形式。（2）依据被控执行元件的数量，又可以将液压同步闭环控制分为双执行和多执行两种形式。（3）液压同步闭环控制的类型和结构不同也会使其分类不同，此外安装形式以及运动方向都会影响液压同步闭环控制的分类。可以分为液压缸和液压马达，卧式和立式等。（4）液压同步闭环控制的控制元件不同的话也会分类出现区别，具体是五种：机液伺服阀、电液伺服阀、电液比例阀、数字阀、电控变量泵等。

1.2液压同步闭环控制方法

液压同步闭环的控制方法有三种，一种是流量同步控制，一种是容积同步控制，另外一种是伺服同步控制。其中流量同步控制方法又分为节流阀调节同步回路和调速阀调节同步回路，前者的要求不严格，是一种负载比较稳定而且流量比较小的简单回路。但是这种方法的效率比较低，在实际的应用中不是十分受欢迎。而后者与前者相反，后者的同步要求较高，速度不需要受到负载的控制和影响，流量也不是很大的回路，如图所示。可以通过连铸机到火焰切割，到去毛刺，再到称量，再到打号最后通过输送辊道到推钢机，最终才回到垛板台。

容积同步控制则是由同步缸同步回路控制和同步马达同步回路两个控制方法构成。前者是指将两个液压串联起来，然后将两个串联的活塞的有效面积控制一个数值内。后者则是通过两个同轴等排量液压马达作配油环节，通过输出相同流量的油液使其液压缸达到同步的效果。

伺服同步控制方法则是通过随时调节液压缸的流量，实现同步精确控制的目的。区别于前两种控制方法“伺服”则是强调“随时”，实现了控制的灵活性。

2液压同步闭环控制的应用

2.1液压折板机

我国目前应用液压同步闭环控制技术的行业主要是航天航空，以及一些金属压力加工等行业，总之与机械相关的行业都或多或少应用液压同步闭环控制技术。

液压折板机在加工行业中应用的比较广泛，这种工具的作用是帮助工作人员将板料折成合适的弯度以供加工，而且是在常温下就可以实现的。这种机械在汽车制造、船舶制造等行业的应用比较多。由于板料的弯度形成之后会对质量造成一定的影响，使用这种机械还可以保证弯形的质量。主要可以通过控制横梁运动实现，在控制时要将推动横梁活动的力量和速度保持在规定的标准之内。所以，一些对精度要求不那么高的小型液压折板机，通常会选择使用机液伺服阀组成的反馈式同步闭环控制，小型、中型、大型机械对于精确度的要求也会不一样，要根据不同情况选择不同的控制阀，这样才可以保证加工制作的效果均达到预期。

2.2液压缸

液压缸的同步驱动是汽车制造行业中使用比较广泛的技术。汽车制造行业中经常会使用汽车纵梁液压机的大型设备，这种设备的关键技术是液压缸的并联，将液压缸的同步驱动维持在一个标准的范围之内。液压缸的同步驱动又依靠比例控制阀得以实现。一般根据产品和制造工序的实际情况，按照需要选择控制阀的类型。采用合适的液压同步闭环控制，可以提高整机的同步驱动效果。实践经验说明为了将同步驱动的效果提升到预期，可以在选择、操作等过程中找到一个最契合的方案。比如在利用大型液压机进行加工制作的时候，为了减少大型设备的不足和缺陷对产品造成的不利影响，可以在工序中增加使用测速发电机，避免这种情况的发生。同时还可以通过测速发电机反馈校正瞬态速度，这样一来会使液压同步闭环控制技术的效用价值发挥到最大。

2.3旋压机的液压同步闭环控制

旋压机也是加工制造行业中一种比较常见的金属加工设备，这种设备在加工中主要的作用是使啮合的线速度保持一致。实现这种目的的方式是通过利用力反馈原理的恒功率自适应液压泵控马达同步闭环控制，利用人工的仔细操作和机器的契合度完成啮合点的线速度同步。通过调查研究发现，采用这种方式可以将企业的经济效益提高，也能够为社会创造更大的经济价值。

2.4连铸中的液压同步闭环控制应用

钢铁工业生产中有一个比较常见的技术，即连铸，这项技术在我国经济的发展下也得到了广泛的应用，目前的发展速度也相对比较快，成熟度也在日益增长。连铸的生产过程中一样有同步驱动的部分，这部分的功能实现主要是依靠水平连铸机的拉坯机，如果没有按照技术要求将这部分功能得以完善，就会造成拉坯断裂的后果，会影响到整个工作进程，并降低工作效率和产品的质量。一般为了帮助提高工作效率，可以在这一项技术中应用电液伺服阀控马达同步闭环控制。如下图二所示的液压闭环控制类型，为了确保操作系统的稳定性以及提高机械设备操作的精确度，应用这种液压闭环控制是最好的解决办法，将生产操作中的误差降到最低，可以渐渐使精确度满足人们的生产生活需要。液压同步闭环控制的应用中还包括了同步加载以及激振两个方面，这两方面的应用主要是为了解决大型结构件的问题，通过实践的结果得出的相关数据可以知道，应用这项技术之后能够降低时变非线性对操作的不利影响，对另外一个耦合因素的不利影响也会因为液压闭环控制技术的应用而减少。众所周知，大型设备的高精度一直是加工制造中一个比较关键内容，所以合理利用液压同步闭环控制技术有很大的意义。

结语

现代社会经济的发展改变了人们对生产生活的需求，也提高了人们对生产生活的要求。高精度为要求的行业越来越多，液压同步闭环控制技术的改善和发展就是在这些外部环境的推动下进行的。未来液压同步闭环控制技术要随着社会的发展不断革新，提高计算机软硬件的水平，使这项技术能够为人类的生活带来益处。

参考文献

[1]施光林,史维祥,李天石.液压同步闭环控制及其应用[J].机床与液压,2007,04:3-7+2.

[2]任大林.液压同步控制系统控制方法及应用研究[D].沈阳工业大学,2009.

[3]白柳.液压同步开环与闭环控制的比较[J].液压气动与密封,2010,07:1-3.