关于大型液压升高和降低平台设计中的几个问题

  分别驱动 ( 液压缸图中未画) 。这种结构适于中等尺寸 升降平台 。对于大尺寸升降平台 ( 如长度大于 10 m 的 平台) ,这种结构有时显得笨重 , 可考虑用连杆把升降 机构移动杆上滚轮处连接在一起 ,实现机械同步 ,如图

  降平台时一定要解决好 2 个问题 : 一是 2 套升降机构的 同步问题 ; 二是由于工作载荷及架体自重在运动速度 变化时引起的惯性冲击问题 。

  根据升程及工作要求不同 , 一般可分为 2 种情况 处理 : ( 1) 当升程小 、 运动速度较慢 , 惯性负载不大时 ,

  往往对同步及工作冲击要求较低 , 多采用较简单的双 泵及手动辅助控制同步回路 。如某集装箱公司生产线

  连杆在工作时可能受拉也可能受压 。在连接两剪式升 降机构的连杆运动方向上 ,若前面连接点动作快时 ,杆 受拉 ,反之受压 。当受压时 , 应考虑压杆稳定性问题 。 一般因杆的细长比 l/ r k ( l 为杆长 , r k 为杆横截面积 最小回转半径) 大于临界值 ,故可选用欧拉公式 。稳定 临界力 F 为 :

  Φ140 × 1720 的液压缸驱动 , 两升降机构移动杆的两 端滚轮铰接处用连杆连在一起 , 连杆中间采用套筒支 撑 ,套筒与台面刚性连接 ( 即一端固定另一端铰接) ,两 侧同步机构可藏于上平面之下如图 4 。其液压系统原 理如图 5 所示 : 阀 1 控制平台下降速度 ; 阀 2 是手动截 止阀 ,防止平台上升过程中出现停电或故障时能手动 操纵使平台安全落下 ; 阀 4 通电右位工作 ,可进一步控 制平台运动速度 ,减小液压缸运动到终位时的液压冲 击 ,阀组 7 控制主液压泵 8 的工作所承受的压力和卸载 。

  二次调节加载系统是近几年发展起来的一种新型 加载技术 。2003 年哈尔滨工业大学电液伺服系统仿 真与试验设备研究所 , 利用二次调节技术成功研制出 “车辆轮桥加载试验台”其最大加载功率达 350 kW , , 可模拟车辆行驶的各种复杂路况和工作状态 , 对多轴 输入输出的轮桥进行各种综合性性能测试 , 是一种理 想的模拟加载试验设备 。这种基于二次调节技术的加 载系统 ,同传统的液压加载系统相比 ,可回收 、 、 储存 重 新利用能量 ,系统效率高 ; 多个二次元件联合工作 , 且 其驱动 、 加载功能可互换 ; 控制灵活可靠 , 系统动态性 能好 。同电气加载系统相比 , 功率密度大 、 重量轻 、 安 装空间和安装功率较小 ; 闭环控制动态响应快 ,回收能 量不改变形式而直接回馈给加载系统 , 对电网的冲击 较小 。尤其在计算机数字控制方面 , 这种加载系统提 供了更为灵活方便的控制结构和操控方法 。但由于我 国对二次调节加载技术的研究起步较晚 , 诸如模糊控 制、 神经网络控制等先进的操控方法 ,在二次调节加载 系统中的应用还不是很完善 ,有待进一步进行研究 。 1 汽车车桥模拟加载系统的数学模型 汽车车桥模拟加载系统如图 1 所示 。二次元件 1

  式中 l 为杆实际长度 , l/ φ2 为杆当量长度 , 当杆 两端铰接时末端系数 φ2 = 1 。一般由于工作台面尺寸

  ( 1. 辽宁工程技术大学 机械工程学院 , 辽宁 阜新 123000 ;2. 哈尔滨工业大学 机电工程学院 , 黑龙江 哈尔滨 150001)

  LAB 仿真软件 , 对加载系统来进行了普通 PID 控制和模糊控制的仿真 , 依此对两种控制结果进行了分析和比

  构 ,其液压控制回路如图 1b 所示 。图 1b 中 :5 为两剪 式升降机构驱动缸 ;1 、 为两相同参数的电机2泵组 ,3 2 为升降支撑阀组 ,两电机同时启动 ,由于泵的名义排量 相同 ,工作负载相差不大 , 所以两升降机构基本同步 。 影响同步精度因素有 : ① 两电机及泵制造误差 ; ② 2 套电机2泵组启动误差 ; ③ 起升负载的变化 。因为生 产线上同一产品其负载基本相同 ,故情况 ③ 影响较小 。 对 ①、 情况可在安装调试中 ,通过调节两调速阀 4 可 ② 保持基本同步 。若出现累积位置误差过大时可单独启 动某一组泵或支撑阀的电磁阀来调整 , 据现场使用情 况看 ,基本不需要人工单独调整 。 ( 2) 当工作台面尺寸 、 升程大 , 运动速度较高时 , 则一定要考虑解决由惯性负载引起的冲击载荷对工作机 构的影响及 2 套剪式升降机构的同步精度问题 。 一般会用的方法有 2 种 : 一种是采取了液压同步回 路及防冲击 ( 如用缓冲缸或蓄能器吸收冲击 ) 回路 , 或 采用电液比例阀控制解决两剪式升降机构同步及冲击 问题 ,其油路如图 2 所示 。该回路可按给定电控信号 及位置检测反馈信号控制两剪式升降台同步平稳升 降 ,运动特性较好 , 但系统较复杂 , 造价及维修水平较 高 。另一种方法是从结构上采取机械同步的方法 , 如 图 3a 、 所示 。图 3a 将两剪式升降机构两杆的 A 3b 和A’B和B’ 、 点固接在一起 ,构成一整体再用两液压缸

  摘 : 该文对集装箱生产线 、 要 仓储设备中常用的大型液压升高和降低平台的同步与缓冲的机械设计与液压控 制问题进行讨论 ,给出了几种常用的方案 ,最后结合实例应用进行了说明 。 关键词 : 关键词 : 大型液压升高和降低平台 ; 机械同步 ; 电液比例同步 ; 压杆稳定 中图分类号 : TH137 文献标识码 :B 文章编号 :100024858 ( 2007) 0220052203

  用来模拟发动机驱动轴动力 ,为转速控制方式 ,它们同 电液伺服阀 、 变量液压缸 、 转速传感器和控制器 1 构成 驱动转速控制子系统 ; 二次元件 2 、、 分别用来模拟 3 4

  在集装箱生产线上 , 仓储装备中常用到一些大型 液压升高和降低平台 ,其工作台面长达几十米 ,起升高度最低 为 0. 5 m ,最高可达 8 m 以上 ,起重量在 1～10 t 左右 , 由于台面尺寸较大 , 多采用在台面两端分别安装 2 套 剪式升降机构 , 如图 1a 所示 , 因而要求在设计液压升