電液比例流量閥_液壓同步連續升降的控制

圖19為一種直動式電液比例節流閥。力控制型比例電磁鐵1直接驅動節流閥閥心(滑閥)3，閥心相對于閥體4的軸向位移（即閥口軸向開度）與比例電磁鐵的輸入電信號成比例。此種閥結構簡單、價廉，滑閥機能除了圖示常閉式外，還有常開式。但由于沒有壓力或其他檢測補償措施，工作時受摩擦力及液動力的影響，故控制精度不高，適宜低壓小流量液壓系統采用。

圖20為一種位移電反饋型直動式電液比例調速閥。它由節流閥、作為壓力補償器的定差減壓閥4及單向閥5和電感式位移傳感器6等組成。節流閥心3的位置通過位移傳感器6檢測并反饋至比例放大器。當液流從B油口流向A油口時，單向閥開啟，不起比例流量控制作用。這種比例調速閥可以克服干擾力的影響，靜態、動態特性較好，主要用于較小流量的系統。

液壓同步連續升降的控制

液壓同步連續提升是一項新穎的施工安裝技術，實現同步連續升降的技術關鍵是液壓系統的實時流量控制。

1．液壓連續提升器的液壓系統

圖21為連續式提升器的液壓系統圖。G1～G4表示4套提升液壓缸。其中，G1、G3組成一個液壓連續提升器，G2、G4組成另一個液壓連續提升器。若設G1、G3的主液壓缸為主令缸，則G2、G4的主液壓缸便為從令缸，從令缸跟隨主令缸做同步運動。

四個主液壓缸活塞桿伸缸時為進油路調速回路，縮缸時為回油路調速回路。由各自定量泵、電液比例調速閥和溢流閥構成的節流調速回路，能保證提升器在升降作業時速度穩定。

G1、G2的主液壓缸共用1個泵源B1，G3、G4的主液壓缸共用1個泵源B2。4個錨具液壓缸共用1個泵源B3，兩個下錨具液壓缸共用1個電磁換向閥A3，兩個E錨具液壓缸共用1個電磁換向閥A4。

B1、B2和B3泵源均由定量泵、粗精過濾器、電磁溢流閥和三位四通電磁換向閥組成。三位四通電磁換向閥處于中位時，電磁溢流閥處于卸荷狀態，當油路接通執行機構時，電磁溢流閥建立壓力，系統壓力由電磁溢流閥調定。

電磁換向閥A3、A4的中位機能適應錨具缸的浮動狀態，保證上下錨具液壓缸工作有相對獨立性；A1、A2的中位機能保證上下主液壓缸在任意位置停留時，能保證液控單向閥迅速關閉。

液壓連續提升器工作時，由其工作機理可知：G1和G3的主液壓缸輪番作為主令缸，通過控制各自電液比例調速閥的開度，來保證提升器按預定速度運行，G2和G4主液壓缸分別為從動缸，通過位移傳感器容柵檢測對應缸的行程誤差，使用一定的控制算法調節從動缸電液比例調速閥開度，以達到減少主動缸和從動缸的行程差，從而保證兩提升器輸出速度一致。

四個單向閥4、5、6、7組成橋式回路，實現使用一個電液比例調速閥8即能完成提升和下降兩種工況的調速功能。單向閥的可靠性較高，將它們組合在集成塊里結構特別緊湊。

液控單向閥9裝在主液壓缸無桿腔上，能有效保證主液壓缸在任意位置的鎖定，電液比例閥對主液壓缸有一個回油阻力，故采用外泄式液控單向閥，以降低開鎖壓力、節省能源。低壓溢流閥10在主液壓缸活塞下降時起低壓溢流作用，有很好的節能效果。

大型構件設計通常考慮其就位后的應力狀態，因此在提升過程中，不允許產生額外的應力和變形。通過閉環控制不僅保持各吊點的位置同步，還可控制各吊點的受力在規定值內，以免出現結構變形，甚至破壞。

兩個連續液壓提升器其閉環系統控制過程表達式如圖22所示。兩缸一個是主令缸，另一個是從令缸，以主令缸的位移為輸入，從令缸的位移為輸出。

2．數字PID控制技術

連續式液壓提升器控制系統的硬件結構采用以單片微機MSP430為核心、上位PC機為顯示和控制命令發布終端的綜合控制系統。連續提升單片微機控制系統是一個實時控制系統，信號采集、控制計算、連續提升器驅動、圖形顯示與數據通信是其主要任務，為了保證提升器液壓缸的高精度同步跟蹤性能，同步系統采用了數字PID控制技術。PID控制可以看成比例控制、積分控制和微分控制的組合作用。比例控制為有差調節，但響應速度快；積分控制為歷史積累調節，能消除穩態誤差，提高精度，但有滯后現象，超調量增大；微分作用使控制器增加了超前（或預測）作用，有利于補償控制環節中任何滯后，增加了系統的快速性和穩定性。