QY40型液压汽车起重机设计【说明书+CAD】
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说明书+CAD
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QY40型液压汽车起重机设计【说明书+CAD】,说明书+CAD,QY40,液压,汽车起重机,设计,说明书,CAD
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6 电液比例对各回路的控制6.1变幅回路电液比例控制图6-8为采用电液比例控制的变幅油路，采用电液比例技术后，把原手动换向阀换成了电液比例方向阀(以弹簧对中型直接控制式即比例电磁铁直接驱动功率级阀芯的电液比例方向阀为例)，原换向阀操作手柄换成手动比例电压控制阀(下称手控电阀)。手控电阀可以向前后左右四个方向搬动。搬动的角度不同，手控电阀下端电位器发给比例电磁铁的电压信号的强弱不同，由于比例电磁铁水平的位移力特性，相应地比例电磁铁压缩阀芯弹簧的力就不同。这样阀的开口量就不同，这就使电液比例方向阀开口量与手控电阀的搬动角度成一定比例。由于手控电阀下面只有四只电位器，搬动手柄只是压缩复位弹簧，所以非常方便。6.2电液比例控制同步伸缩解决汽车起重机伸缩机构的同步伸缩问题，在行业中一直比较热门。原因为汽车起重机对整机各部分的重量控制严格。三大结构车架、转台、吊臂是重量控制的主要对象。而如在吊臂伸缩机构中采用同步伸缩，在相同的工况下，各节吊臂吊臂重量就可减轻。对整机来说，同步伸缩可提高中等幅度的起重量，且吊臂节数越多，提高越明显。因此，同步伸缩具有优越性，但是现同步伸缩比顺序伸缩更复杂。图6-8 采用电液比例控制的变幅回路1手动比例电压控制阀；2电冶比例方向阀； 3平衡阀；4液控单向阀；5变幅液压缸；图6-9电液比例控制伸缩缸 图6-10用电液比例顺序阀控制同步伸缩原理图 动器的起升回路1电磁换向阀；2电液比例换向阀； 1电磁换向阀 ；2电液比例顺序阀；3平衡阀；4油缸1；5油缸2； 3平衡阀；图6-9为电液比例控制两个伸缩缸同步伸缩的液压与电路原理图(多个伸缩缸同步伸缩原理相同)。其机械部分与顺序伸缩系统没有多大差别，缸1、缸2及油管走向完全一样(缸2的进、出油路通过缸1内，这样可以省掉软管卷筒)，只是增加了一套各液压缸的位置检测、为差反馈运算放大电路，所以实现多缸同步较为容易。另外，由于该系统为带有控制对象主反馈的闭环系统，较之其他同步系统为控制中间量流量的开环系统，其同步精度很高。电路中各节吊臂(或液压缸)的位置检测。可采用配置与液压缸数量相同的带有电位器的测长拉线盒的方法，即可方便地取得各节吊臂地位置反馈信号。图6-9中同步过程：操纵电磁换向阀使缸1伸出(缩回)，缸1的位置反馈装置发出电信号与缸2的位置反馈电信号进行运算比较，其差值信号经放大后驱动电液比例方向阀，使缸2随之伸出(缩回)，直至差值信号为零，即缸1、缸2伸出(缩回)量相等，达到同步伸缩的目的。如果按各节臂重量计算，结果表明各吊臂按比例伸缩更能提高中幅度的起重量，电液比例控制系统同样能实现这样的动作。6.3 电液控制二次起升下滑形成二次起升下滑现象的机理为：当二次起升时，由于起升马达制动器的打开压力较低，在主油路压力达到足以克服载荷作用在起升马达上形成的反力矩之前，制动器已打开，故起升马达的反转趋势至使马达与平衡阀间的油路中油液被压缩，加之马达的泄露，造成马达反转，重物下滑。解决二次起升下滑现象的关键是在起升马达的驱动力矩等于或稍大于载荷形成的反力矩时，即主油路供油压力值升到或稍超过提升重物所需压力时打开制动器。图6-11 起升回路电液比例控制 图6-12 电液比例阀简图应用电液比例控制技术能方便地消除二次起升下滑现象。图6-10，图6-11为使用电液比例顺序阀控制制动器，消除二次起升下滑现象的油路和电路原理框图。其中电路上与载荷成线性关系的电信号，可以安装在吊钩钢绳系统上的拉（压）力传感器，贴在变幅缸缸头的应变片组成的电桥，安装在变幅缸下腔的油压传感器上取出并放大，然后用此信号控制顺序阀的比例电磁铁。从图6-12中可以看出，由于比例电磁铁的水平位移力特性，对应一个控制电信号值，顺序阀中的比例电磁铁控制的先导阀就有一个开启压力调定值，且调定值与电信号成线性关系。已知此电信号与载荷反油压成线性关系，所以，电液比例顺序阀开启压力与载荷反油压成线性关系。如将它们之间的比例关系调整为1:1或稍大一点，就实现了防止二次起升下滑的目标。如果汽车起重机装有称重装置或全自动力矩限制器，可直接借用它们的传感装置，只加一个放大电路就可以得到控制顺序比例电磁铁的电信号。另外，如果要限定通往制动器的油压，可在电液比例顺序阀后加一个减压阀。6.4电液比例控制支腿的伸出自动调平起重机作业的现象常常不允许支腿完全伸出，各支腿伸出长度也往往不一致。这时，就要求由传感器来检出各支腿的伸出长度，将支腿伸出情况传递给力限器，并根据各个支腿的不同伸出状态和起重机的旋转角，计算允许起重载荷。这样，不仅提高了安全性，而且可以最大限度地发挥起重能力。起重作业过程中，保持车身的水平是不容忽视的安全要素。它对提高起重性能和整机稳定性有好处。一般调平由人工操纵多路阀来进行，调平操作主要靠目测，其调平精度差，时间长，且不易操作。采用带有电液比例阀的自动调平装置可以快速平稳，准确地进行车身的调平工作。图6-13 支腿自动调平装置原理方框图 图6-14 支腿地面支承强度不足的情况图6-13所示为自动调平原理方块图。它一般是由两个在同一平面内相互垂直安装的纵向水平传感器、支腿行程传感器、支腿压力传感器、微机控制系统、电液比例阀等组成。其工作原理是，在在支腿调节过程中，由于液流分配不均等，而产生车架倾斜，或由于地面支承点的不平以及其他因素使车架产生倾斜时，纵向和横向水平传感器立即将倾斜量转化成电信号传递给微机控制器，控制器根据信号量的大小和方向，给电液比例阀发出一定的控制信号，控制支腿油缸进行自动调平。目前，在支腿控制中有待解决的问题是如何防止由于地面支承强度不足而引起的事故，如图6-14，特别是大吨位起重机来说很重要，需要继续开发地面支承强度自动检测装置。6.4.1采用电液比例控制技术对汽车起重机液压系统的影响 从以上系统采用电液比例控制后的结果来看，电液比例控制技术用于汽车起重机液压系统中具有以下影响：1.可明显地简化起重机液压系统,实现复杂程序控制,降低费用,提高了起重机可靠性,可在电控制器中预设斜坡函数,实现精确而无冲击的加速或减速,不但改善了控制过程品质,还可缩短工作循环时间。2.利用电信号便于实现起重机远距离控制或遥控。将阀布置在最合适的位置,提高起重机液压系统的设计柔性。3.利用反馈提高了起重机液压系统的控制精度或实现特定的控制目标。4.能按比例控制液流的流量、压力,从而对起重机部分执行器件实现方向、速度和力的连续控制,并易实现无级调速。电液比例控制系统,由电子放大及校正单元、电液比例控制单元(含机械转换器在内的比例阀、电液比例变量泵及变量马达)、动力执行单元及动力源、工程负载及信号检测反馈处理单元所组成。系统可通过设置液压(压力和流量)和机械参数中间变量检测反馈闭环或动力执行单元输出参数检测反馈闭环,来改善其稳态控制精度和动态品质。信号处理单元可采用模拟电子电路、数字式微处理芯片或微机来实现。数字式集成电路在精度、可靠性、稳定性等项均占优势,其成本也越来越低廉,故在起重机中应用日益广泛。随着电液比例技术的发展,对于常用的常规阀,一般都有相对应的比例阀。比例阀是介于普通液压阀和电液伺服阀之间的一种液压阀。它可以接收电信号的指令,连续地控制液压系统的压力、流量等参数,使之与输入电信号成比例地变化。它可以用于开环系统中实现随液压参数的遥控,也可以作为信号转换与放大元件用于闭环控制系统。6.4.2 汽车起重机液压系统电液比例控制技术的发展趋势1.提高控制性能,适应机电液一体化汽车起重机的发展。提高电液比例阀及远控多路阀的性能,提高起重机在野外工作的可靠性。发展低成本比例阀,使主要零件与标准阀通用，大幅度的降低汽车起重机的制造成本。2.比例技术与二通和三通插装技术相结合,形成了比例插装技术,特点是结构简单,性能可靠,流动阻力小,通油能力大,易于集成;这样就容易实现比例容积控制，使中、大功率
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