[发明专利]一种同步液压系统及起重机

说明书

技术领域

本发明涉及液压技术领域，具体地，涉及一种同步液压系统及起重机。

背景技术

随着制铝行业的大容量预焙电解槽技术不断发展，制铝企业为了提高生产效率，降低生产成本，要求铝电解多功能天车具备更加完备的功能，多功能机组的机械化和自动化水平随之提高。更换阳极机构是中心下料预焙电解槽的主要操作机构，为了提高更换阳极效率，新型铝电解多功能机组采用了双阳极更换方式。由于阳极更换机构的双油缸行程较长，在现场工作中同步误差过大导致经常出现两阳极之间的覆盖料掉落的情况，既污染了工作环境又增加了车间清洁难度。因此，急需一种同步性能好的同步液压系统。

目前的同步液压系统一般用分流集流阀来实现同步，该方式属于开环控制方式，同步精度关键取决于液压元件本身精度。油缸的工作载荷，制造精度、油缸密封情况以及自身摩擦阻力，经过两油缸的液压管路长度、管接头数量等都会影响油缸的同步精度。传统开环液压同步回路无法满足同步精度要求高的场合。

若采用常见的比例换向阀或比例调速阀串联在两油缸各自主油路上的闭环方式，必然选用大通径型号阀，成本大幅提高，同时存在比例阀大流量控制启动时超调量大和过渡过程同步精度低等问题。另外比例方向阀抗污染性较差，若由于污染或电控原因导致比例方向阀不能正常工作，将会导致双缸同步运动完全失控，系统可靠性降低。

发明内容

本发明解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种同步精度高、且能既能实现同步动作又能实现独立动作的同步液压系统，本发明目的通过以下技术方案实现：

一种同步液压系统，包括油泵、控制元件、第一执行元件和第二执行元件；控制元件包括用于粗调流量的一级控制元件和用于精调流量的二级控制元件；所述一级控制元件包括第一换向阀、第二换向阀以及同步元件；所述二级控制元件包括第三换向阀、第四换向阀以及比例换向阀；所述比例换向阀的两个工作油口分别与第三换向阀和第四换向阀的进油口并联。

所述一级控制元件与油泵连接；所述油泵的出油口通过第一换向阀可选择地和同步元件的进油口或第三换向阀的进油口连通；所述油泵的出油口通过第二换向阀可选择地与同步元件的进油口或第四换向阀的进油口连通；

所述同步元件的一个工作油口通过第一换向阀可选择地与同步元件的进油口形成回路或与第三换向阀的回油口连通；所述同步元件的出油口通过第二换向阀可选择地与同步元件的另一个工作油口形成回路或与第四换向阀的回油口连通；

所述第三换向阀、第四换向阀的工作油口分别与第一执行元件、第二执行元件的进油口连通；所述第一执行元件和第二执行元件的输出端分别设置有与控制器连接的位移传感器；所述比例换向阀与控制器连接。

综合现有技术开环液压同步以及闭环液压同步回路的优缺点，本发明采用两级同步回路方案，首先采用同步元件对主油路上的进油进行第一级粗调同步，使分别进入第三换向阀和第四换向阀的液压油流量大致相等；然后通过比例阀对所分流量进行第二次调节即精调同步。本发明改变传统的同步回路将比例换向阀串联在主油路上的方式，选择将比例换向阀作为一个旁路进行精调，避免了使用大通径型号阀，使得设计成本大大降低。此外，同时也避免了比例阀大流量控制启动时超调量大和过渡过程同步精度低等问题。在进行同步控制时，通过执行元件上的位移传感器检测出各执行元件的移动位移，通过与位移传感器相连的控制器对各执行元件的位移进行比较，计算出差值并将补偿信号传送到比例换向阀，控制比例换向阀的动作和开度，通过对第三换向阀和/或第四换向阀的主油路进行液压油补偿动作，实现各执行元件的同步。本发明通过换向阀和流量控制阀对流量的合理巧妙设计，使得双油缸既能实现高精度地同步运动的同时，又能通过第一换向阀和第二换向阀工作位的切换实现两执行元件的分别独立控制。

进一步地，所述第一换向阀和第二换向阀均具有四个油口，分别为油口P、油口T、油口A和油口B，并具有两个工作位置；在第一个工作位置，油口P和油口A连通，油口T和油口B连通；在第二个工作位置，油口P和油口B连通，油口T和油口A连通。

进一步地，所述第三换向阀、第四换向阀均具有四个油口，分别为油口P、油口T、油口A和油口B，并均具有三个工作位置；在第一个工作位置，油口P截止，油口T、油口A、油口B相互连通；在第二个工作位置，油口P和油口B连通，油口T和油口A连通；在第三个工作位置，油口P、油口A、油口B相互连通，油口T截止。

进一步地，所述第一换向阀、第二换向阀均为二位四通电磁阀；所述第三换向阀、第四换向阀均为三位四通电磁阀。