多缸液壓系統(tǒng)是指在一個液壓系統(tǒng)中,由一個油源給多個液壓缸輸送壓力油,通過控制多個液壓缸的協(xié)同動作,實現(xiàn)復(fù)雜機械運動的回路。
一、回路分類
順序動作回路:使多液壓缸系統(tǒng)中的各個液壓缸嚴格地按照規(guī)定的順序動作。可分為壓力控制、行程控制和時間控制等類型。
壓力控制順序動作回路:利用順序閥或壓力繼電器控制,當(dāng)系統(tǒng)壓力達到順序閥設(shè)定壓力或壓力繼電器感受到相應(yīng)壓力變化時,控制下一個液壓缸動作。
行程控制順序動作回路:通過行程閥或行程開關(guān)控制,執(zhí)行元件運動到一定位置時,壓下行程閥或觸發(fā)行程開關(guān),從而控制下一個執(zhí)行元件開始運動。
時間控制順序動作回路:在一個執(zhí)行元件開始動作后,經(jīng)過一定的時間延遲,另一個執(zhí)行元件才開始動作,一般可用延遲閥來控制。
同步回路:保證系統(tǒng)中的兩個或多個液壓缸在運動中的位移量相同或以相同的速度運動。常見的有流量同步回路、容積同步回路和伺服同步回路等。
流量同步回路:利用流量控制閥來控制進入和流出液壓缸的流量,如用調(diào)速閥、分流集流閥、比例調(diào)速閥等控制,使液壓缸活塞運動速度相等,實現(xiàn)速度同步。
容積同步回路:如油缸串聯(lián)同步回路,通過油缸的串聯(lián)連接,使兩缸在運動過程中相互補償,以消除積累誤差,實現(xiàn)同步。
伺服同步回路:根據(jù)位移傳感器的反饋信號不斷調(diào)整伺服閥閥口的開度,控制兩液壓缸輸入或輸出的流量,實現(xiàn)精確的位置同步,同步精度高,但系統(tǒng)復(fù)雜、造價高。
多缸互不干擾回路:防止液壓系統(tǒng)中的幾個液壓缸因速度快慢的不同而在動作上的相互干擾,通常利用雙泵供油等方式來實現(xiàn)。
二、工作原理
壓力控制原理:基于帕斯卡原理,在密閉容器內(nèi),施加于靜止液體上的壓力將以等值同時傳到液體各點。當(dāng)系統(tǒng)中某一液壓缸動作時,其工作壓力升高,通過順序閥、壓力繼電器等元件檢測壓力變化,從而控制其他液壓缸的動作。
流量控制原理:通過流量控制閥,如調(diào)速閥、分流閥等,對進入各液壓缸的流量進行控制,使液壓缸按照設(shè)定的速度運動。當(dāng)需要液壓缸同步運動時,確保分配到各液壓缸的流量相等或成比例,從而實現(xiàn)位移或速度同步。
位置控制原理:借助行程閥、行程開關(guān)、位置傳感器等元件,檢測液壓缸的活塞位置或運動行程。當(dāng)活塞到達設(shè)定位置時,觸發(fā)相應(yīng)的控制信號,實現(xiàn)對其他液壓缸的動作控制,以滿足順序動作或同步動作的要求。
三、應(yīng)用領(lǐng)域
工程機械領(lǐng)域:如挖掘機,其斗桿缸、動臂缸和鏟斗缸通過多缸動作回路實現(xiàn)復(fù)雜的挖掘動作,斗桿缸和動臂缸可同步動作保持挖掘姿態(tài),鏟斗缸在斗桿缸和動臂缸動作完成后開始動作,完成挖掘任務(wù)。
工業(yè)自動化領(lǐng)域:例如注塑機,在注塑過程中,需要多個液壓缸按順序動作,完成開合模、注射、保壓等工序,通過電磁閥控制各液壓缸的順序動作,確保注塑過程的穩(wěn)定和高效。
農(nóng)業(yè)機械領(lǐng)域:一些聯(lián)合收割機的割臺升降、撥禾輪升降以及谷物輸送等機構(gòu),采用多缸液壓系統(tǒng)控制,實現(xiàn)各部件的協(xié)同動作,提高收割效率和作業(yè)質(zhì)量。