專利名稱：一種采用雙組液壓分流器實現(xiàn)多缸同步的控制回路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液壓傳動、汽車改裝領(lǐng)域，尤其涉及一種采用雙組液壓分流器實現(xiàn)多
缸同步的控制回路。
背景技術(shù)：
在多缸工作的液壓系統(tǒng)中，經(jīng)常要求兩個或兩個以上執(zhí)行元件同時運動，并要求 在運動過程中克服負載、摩擦阻力、泄露、制造精度、結(jié)構(gòu)變形等差異，維持相同的速度和位 移，即作同步運動。液壓系統(tǒng)實現(xiàn)兩缸以上同步運動的方式有很多種，但是同步控制精度和 成本差別很大。 一般來說成本低，精度低；精度高則成本高?？刹捎玫幕芈芬话惆?
1.機械同步回路利用機械結(jié)構(gòu)實現(xiàn)同步。典型的齒輪齒條控制回路圖見圖1。
2.流量控制同步回路采用調(diào)速閥、分流集流閥、比例閥等流量控制閥實現(xiàn)同步。 典型的采用分流集流閥的回路見圖2。
3.容積控制同步回路采用同步缸、液壓分流器(同步馬達)等實現(xiàn)同步。典型 采用液壓分流器(同步馬達)的回路見圖3。
已有技術(shù)的缺陷或需改進之處 1.以齒輪齒條控制回路為代表的機械同步回路一般精度不高，機械結(jié)構(gòu)比較大，
安裝空間往往受到限制。同時對機械結(jié)構(gòu)的制造、安裝精度有一定要求。 2.采用流量控制閥的同步回路，采用調(diào)速閥、分流集流閥的回路往往精度不高、抗
偏載能力差、功率損失大，存在易受油溫、管路長度、清潔度等影響的缺陷。若采用電液比例
閥、電液伺服閥，則可以實現(xiàn)比較高的同步控制精度，但又有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價高，維護性差等
缺陷，極大限制了應(yīng)用領(lǐng)域。 3.采用單液壓分流器(同步馬達)的同步回路，易受到同步馬達制造精度、容積效 率、泄漏量等因素的影響，特別是在回路中沒有隨負載變化而自動調(diào)整的控制元件時，同步 精度會隨負載的偏差急劇降低，因此抗偏載能力不高。高精度液壓分流器(同步馬達)結(jié) 構(gòu)復(fù)雜、成本高，難以得到廣泛應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述提到的問題，本發(fā)明提供一種新的液壓回路，利用結(jié)構(gòu)比較簡單、成本
低、精度也較低的齒輪分流器，實現(xiàn)較高精度的同步性能，大大提高液壓系統(tǒng)多缸同步精 度、同步穩(wěn)定性和適應(yīng)負載的能力。 采用可靠廉價的雙分流器可以大大提高系統(tǒng)的同步性能，從而擴展應(yīng)用領(lǐng)域。經(jīng) 濟、可靠地實現(xiàn)多缸(2缸以上)同步運動。
具體的技術(shù)方案為 —種采用雙組液壓分流器實現(xiàn)多缸同步的控制回路，其包括進油分流器、油缸、供 油系統(tǒng)和換向閥，所述進油分流器接受所述換向閥輸出的高壓油，所述進油分流器將高壓 油均分，所述要求同步運動的油缸一一對應(yīng)連接在所述進油分流器的出口，其還包括回油分流器，所述回油分流器入口與所述油缸出口一一對應(yīng)連接，所述回油分流器出口連接所 述換向閥入口。 所述回油分流器內(nèi)部將入口的液壓油匯聚后由一個出口流出。
所述進油分流器與所述回油分流器結(jié)構(gòu)和參數(shù)一至。
所述供油系統(tǒng)包含油泵、油箱和安全閥。
所述油缸為至少兩缸。


本發(fā)明包括如下附圖 圖1為現(xiàn)有齒輪齒條控制回路示意圖； 圖2為現(xiàn)有采用分流集流閥的回路示意圖； 圖3為現(xiàn)有采用液壓分流器(同步馬達)的回路示意圖； 圖4為本發(fā)明實施例采用雙組液壓分流器實現(xiàn)多缸同步的控制回路示意圖。 其中1.進油分流器、2.回油分流器、3.油缸、4.供油系統(tǒng)、5.換向閥。
具體實施例方式
下面根據(jù)附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明 如圖所示，本實施例采用雙組液壓分流器(同步馬達)實現(xiàn)多缸同步的控制回路。 如圖4(以2缸同步為例，3缸及以上同理) 回路由兩臺標準型、結(jié)構(gòu)和參數(shù)是完全一至的齒輪分流器(同步器)構(gòu)成?；芈?中，包括進油分流器(D、回油分流器(2)、油缸(3)、供油系統(tǒng)(4)(包含油泵、油箱、安全閥 等)、換向閥(5)五個功能部分。
a.供油系統(tǒng)(4)提供高壓油； b.換向閥(5)接受供油系統(tǒng)(4)提供的高壓油，并可操作換向，改變進回油的方 向。 c.進油分流器(1)接受換向閥(5)輸出的高壓油。在其內(nèi)部，高壓油被分流器一 分為二等分。 d.要求同步運動的油缸(3) —一對應(yīng)連接在進油分流器(1)的2個出口 。 e.油缸(3)的回油連接回油分流器(2)的2個入口。 f.回油分流器(2)的內(nèi)部將2個入口的液壓油匯聚后由一個出口流出 g.回油分流器(2)流出的液壓油流入換向閥(5)，從換向閥(5)回油口流出，回到油箱。 h.操作換向閥(5)，可以改變通過換向閥(5)后的油液運動方向，兩個分流器進回 油關(guān)系對調(diào)。 2.簡單工作原理的說明 2. 1供油系統(tǒng)(4)提供高壓油，經(jīng)過換向閥(5)到達進油分流器(1)。高壓油進入 進油分流器(1)后推動分流器(馬達)轉(zhuǎn)動，流量為Q，經(jīng)過進油分流器(1)分流后，每一個 馬達(共2個)的實際輸出流量分別為Q工和Q2 (L/min)。
Qi = qi XX n vl X 10—3 ;Q2 = q2Xn2 X n v2X 10—3
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其中，qi至q2分別代表1#、2#馬達的理論排量，ml/r ;
ni至n2分別代表1#、2#馬達的轉(zhuǎn)速，r/min ; w至？ w分別代表1#、2#馬達的容積效率。 在分流器設(shè)計和制造過程中，通過設(shè)計相同的結(jié)構(gòu)參數(shù)，相同的制造工藝，制造上相同的尺寸公差以及質(zhì)量要求，單只馬達的理論排量相等，即& = q2。而馬達在結(jié)構(gòu)上是同軸的，也就是馬達是同時轉(zhuǎn)動，所以W = n2。這樣，只要使每個馬達的容積效率相等，每一個馬達的實際輸出流量就相等，從而實現(xiàn)功能和性能要求。實際輸出流量存在差異的原因 1)制造誤差的存在，每個馬達的實際容積效率必然存在差異，
2)每只馬達連接的油缸負載的差異，改變了馬達的容積效率。 制造因素造成的差異一般來說在制造和裝配完成后就會固定下來，不會隨外界因素變化。因負載原因造成的差異則會隨著負載差異的增大而增大。 2. 2高壓油經(jīng)過進油分流器(1)后被一分為二，然后進入油缸(3)。由于存在的容積效率的差異(制造或者因為負載差異造成)，油缸(3)的運動速度是不相等的，其差別是容積效率的差值。油缸(3)回油經(jīng)過回油分流器(2)后，被匯集在一起，經(jīng)過換向閥(5)回到油箱。 2.3因同步器制造完成后，制造原因產(chǎn)生的容積效率誤差是不可改變的。表現(xiàn)在實際使用中的最小誤差，即在負載完全相等時，油缸運動的誤差。在這種情況下，減小負載差異就可以降低同步誤差。 設(shè)^為進油分流器(1)1#馬達的總負載，&為進油分流器(1)2#馬達的總負載，^>&， AF = FrF2。因負載引起馬達的泄漏量與負載呈現(xiàn)正相關(guān)性，也就是負載越大泄漏越大，負載差A(yù)F = Fr&越大，馬達的泄漏差越大，負載容積效率越低，實際的輸出流量就越小。 從而，進油分流器(1) 1#、2#馬達的實際輸出流量與負載呈現(xiàn)負的相關(guān)性。
按照負載鏈的組成關(guān)系，F(xiàn)！ = Fttffl-Ftel-F@ffl_F@lfl，
F2 = F進管2—F缸2—F回管2—F回加 AF二F「F2
(2. 3. 1) 其中F進管pF進管2分別為進油管1、2的管路負載； F^、F^分別為油缸1、2的負載，在總負載中占主要因素，也是影響同步性能的主要因素； F回管pF回管2分別為油缸回油管1、2的管路負載； F@lfl、F@2fl分別為回油分流器(2) 1#、2#馬達的負載按照液壓油流動順序， 1)在進油管路流動過程中，F(xiàn)進管pF進管2差別很小，可以忽略不計，F(xiàn)進管i = Fttff2。
2)進入油缸，推動油缸運動，fifFtel、Fte2的差別，F(xiàn)^ 〉F虹2，造成Q泄i > Qft2，
從而Q工< Q2，必然油缸運動速度Vi < ^，油缸運動出現(xiàn)不同步。 3)油缸(3)運動過程中，回油量Q, < Q@2?；赜凸苈坟撦dF回管p F回管2差別很小，可以忽略不計，F(xiàn)回管i = F回管2 4)回油流入回油分流器(2)，推動回油分流器(2)轉(zhuǎn)動。因為Q, <9@2，回油分流器(2)的馬達的轉(zhuǎn)速存在的巧<1~2趨勢。但由于回油分流器(2)馬達是同軸連接，巧=1~2成立，所以必然存在回油分流器(2)2#馬達帶領(lǐng)1#旋轉(zhuǎn)的情況，回油分流器(2)1#的負載的一部分轉(zhuǎn)移至2#馬達，轉(zhuǎn)移量為AF回。 5)由F^、F^的差異(Ftel 〉F^)，在回油分流器(2)存在的情況下，發(fā)生了
AF目的負載轉(zhuǎn)移量，總負載公式修訂為 F' i二F進管一F虹,F回管一F回M-AF回， F, 2 = Fttff2+Fte2+F@ff2+F@2fl+AF@ AF' =F' 「F' 2=AF_2AF@ (2. 3. 2) 對比(2. 3. l)，可以得到，AF' < AF 通過上述分析，回油分流器(2)可以起到負的反饋作用。當回路中存在回油分流器(2)的情況下，各分回路的總負載有平均化的趨勢，負載的差值趨向減小，影響到進油分流器(1) AQft= Qftl-Qft2也趨向減小，進油分流器(1)實際輸出流量差值A(chǔ)Q = Q「Q2隨之縮小，從而使油缸(3)的運動速度差A(yù)v = v「^減小，實現(xiàn)提高油缸運動同步性能與精度。 其中供油系統(tǒng)的額定壓力16MPa，額定流量8. 4L/min 進油、回油分流器為四通道，排量2.5ml/r，理論分流精度不高于5X。 油缸的直徑80mm，行程1900mm。 在無回油分流器的回路中，最大行程平均誤差85mm，精度4. 47%。不改變其他任何因素，接入回油分流器，最大行程回油誤差平均28mm，精度1.47%。 本領(lǐng)域技術(shù)人員不脫離本發(fā)明的實質(zhì)和精神，可以有多種變形方案實現(xiàn)本發(fā)明，以上所述僅為本發(fā)明較佳可行的實施例而已，并非因此局限本發(fā)明的權(quán)利范圍，凡運用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變化，均包含于本發(fā)明的權(quán)利范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種采用雙組液壓分流器實現(xiàn)多缸同步的控制回路，其包括進油分流器、油缸、供油系統(tǒng)和換向閥，所述進油分流器接受所述換向閥輸出的高壓油，所述進油分流器將高壓油均分，所述要求同步運動的油缸一一對應(yīng)連接在所述進油分流器的出口，其特征在于其還包括回油分流器，所述回油分流器入口與所述油缸出口一一對應(yīng)連接，所述回油分流器出口連接所述換向閥入口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用雙組液壓分流器實現(xiàn)多缸同步的控制回路，其特征在于所述回油分流器內(nèi)部將入口的液壓油匯聚后由一個出口流出。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用雙組液壓分流器實現(xiàn)多缸同步的控制回路，其特征在于所述進油分流器與所述回油分流器結(jié)構(gòu)和參數(shù)一至。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用雙組液壓分流器實現(xiàn)多缸同步的控制回路，其特征在于所述供油系統(tǒng)包含油泵、油箱和安全閥。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用雙組液壓分流器實現(xiàn)多缸同步的控制回路，其特征在于所述油缸為至少兩缸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種采用雙組液壓分流器實現(xiàn)多缸同步的控制回路，其包括進油分流器、油缸、供油系統(tǒng)和換向閥，所述進油分流器接受所述換向閥輸出的高壓油，所述進油分流器將高壓油均分，所述要求同步運動的油缸一一對應(yīng)連接在所述進油分流器的出口，其還包括回油分流器，所述回油分流器入口與所述油缸出口一一對應(yīng)連接，所述回油分流器出口連接所述換向閥入口。本發(fā)明提供新的液壓回路，利用結(jié)構(gòu)比較簡單、成本低、精度也較低的齒輪分流器，實現(xiàn)較高精度的同步性能，大大提高液壓系統(tǒng)多缸同步精度、同步穩(wěn)定性和適應(yīng)負載的能力。
文檔編號F15B11/22GK101709727SQ20091010986
公開日2010年5月19日 申請日期2009年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月25日
發(fā)明者于雋, 梁上愚 申請人:深圳市凱卓立液壓設(shè)備有限公司