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大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（外文翻譯） of he of of an of on of of an of of of A (is to a of to be to of is 2mm a A a is to . he is an to of in or in in or In be to a to as or in to be as or In an or a of of 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（外文翻譯） of in is it to In s to to is in a is to on of as 1. It be be be of a is to of to of by an is is 2. It is 2 is a is on of a by on on by of be by by 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（外文翻譯） an of an on of of A is to a D of of a a is in In a of a to In to of a in is so no in in is by a of in an is to of a 2. in In at a of in 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（外文翻譯） is by of is by a in to in of is by of at a In 5-7 as 3. as to a a of up to s a a of of or In of 6 3, or , of of is by . to 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（外文翻譯） to 0 of is at of is to a At of is by of . At of , 2 3 is by of a 0 1 is by . of , to 0 to in of 2 3 on of . a be Xv Δ P 0 is a If P Q is in v, is in to by be by v. As in , of of to in 0 1 to is by of at a of be in be 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（外文翻譯） In of or 4 at a 3. to as of is to of an If is of in in is to of on of an of is to in to at of is 4, in A be is by an of is to of of an by a A is to of X T. 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（外文翻譯） by is to As is by 3, in to . In of s be A as 4 is to of as in as As 5, DF is to to m1(t) is be as in DF be be 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（外文翻譯） ts kH of In of is to 6 of s a no is to of . is to be A 2, is to of D is to of a a to it a on to 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（外文翻譯） is of s s be An a of by an 2 is as to be by 3, of is to s to s In of , is a of by D is in at a an is to be in 2as 8 . It be if a is it to an of If 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（外文翻譯） at of be at of be at To a is of of an 4. An of of a A to be an to a by a D be 2 A is to of A to be a 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（外文翻譯） 電液比例控制的雙缸液壓升降機(jī) 摘要 :一個(gè)電液控制的液壓升降機(jī)的大型機(jī)車需要在這個(gè)機(jī)車的兩邊安裝兩個(gè)對稱的油缸。摘要報(bào)道了一種電液系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要包括三個(gè)流體控制比例閥。機(jī)車的速度調(diào)節(jié)和兩油缸的同步控制也是呈遞的。一個(gè)假微分反饋 (制器以獲得一個(gè)機(jī)車的速度模式來證實(shí)和給定的這個(gè)接近。兩油缸的非同步性的誤差范圍在± 2之內(nèi)由于有比例控制器來拘泥每一步。一個(gè)電 磁鐵操縱的單向閥 ,即液壓鎖 ,被發(fā)明以防止機(jī)車下沉并允許反方向流體容易流動。 關(guān)鍵詞 :液壓升降機(jī) ;速度跟蹤 ;同步化 ;液壓鎖 1、引言 現(xiàn)代液壓升降機(jī)目前有一個(gè)很優(yōu)秀的和低成本的方法來解決垂直運(yùn)輸在低或中高層建筑物的這一問題 ,在這些應(yīng)用需要非常大的容量 ,緩慢的速度和短的行進(jìn)距離。這些包括風(fēng)景名優(yōu)美的在超市連鎖店或歷史建筑電梯、舞臺升降機(jī)、船電梯和為殘疾人用的電梯等。在大多數(shù)情況下 ,液壓升降機(jī)能適應(yīng)建筑設(shè)計(jì)要求的前提下實(shí)現(xiàn)節(jié)能增效要求。另外 ,耐高溫流體的應(yīng)用使液壓電梯有一個(gè)適當(dāng)?shù)倪x擇當(dāng)電梯不得不操縱在附近有的危險(xiǎn) 場合時(shí)如熔爐或明火。 液壓傳動最好應(yīng)用于需要進(jìn)行大負(fù)荷運(yùn)輸?shù)碾娨荷禉C(jī) ,比如車輛升降機(jī)或船舶升降機(jī)。在重負(fù)荷情況下 ,升降機(jī)的駕駛室通常有直接運(yùn)行和輔助液壓缸。這直接的布置涉及一個(gè)大的凹陷 ,埋藏油缸腐蝕的大量危險(xiǎn)和更換缸體出現(xiàn)故障的零件困難。因此 ,在很多情形下輔助液壓缸是首選 ,盡管事實(shí)是它可能增加軌道的磨損由于機(jī)車剛度不足。在極端的條件下 ,即當(dāng)投入大型機(jī)車尺寸和不均勻載荷時(shí) ,機(jī)車的彈性甚至導(dǎo)致滑塊粘住兩橋底板的兩個(gè)邊 ,這是很危險(xiǎn)的。因此 ,在這種情況下 ,一種可行的解決方案是直接安排兩個(gè)對稱的油缸在機(jī)車的每一邊如圖 1所示。應(yīng)該指出的是 ,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)不容忽視 ,因?yàn)槿藗兛赡苁遣糠钟行лd荷伴隨著貨運(yùn)。在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí)的主要問題是確保兩油缸的同步運(yùn)動。 這個(gè)錯(cuò)誤由于兩油缸運(yùn)動的非同步性造成，被相等壓力控制下的不均勻荷載 ,這通常用于電梯的控制與多個(gè)液壓缸 ,如圖 2所示。 很明顯 ,同等的壓力控制不適合一個(gè)同步的液壓電梯。當(dāng)載荷位于機(jī)車的右側(cè) ,左邊的油缸有輕負(fù)荷 ,會比右面的那個(gè)向上運(yùn)動的速度快。兩油缸速度的不一致將不會停止 ,直到反作用力驅(qū)動通過欄桿上兩個(gè)比較低的左邊和右上方的導(dǎo)塊附著于機(jī)車來平衡液壓力的差異。兩油缸的非同步性只能用流量控 制降低 ,即確保流體流入兩油缸的單位時(shí)間是相大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（外文翻譯） 同的。 圖 1 兩 個(gè)油缸安排一起運(yùn)動 圖 2 相同壓力控制 :不 均勻放置靜載荷導(dǎo)致非同步性 本文提出了一種電液控制電梯有兩缸 ,位于升降機(jī)駕駛室的兩邊。該系統(tǒng)包括三個(gè)流體控制比例閥。一個(gè) 種新開發(fā)的設(shè)計(jì)電磁單向閥即液壓鎖也進(jìn)行了介紹。在這個(gè)項(xiàng)目中 ,實(shí)驗(yàn)被引導(dǎo)用標(biāo)準(zhǔn)性機(jī)車代替大型建筑機(jī)車 ,由于費(fèi)用的局限性。為了實(shí)現(xiàn)大型機(jī)車的靈活條件 ,軌道之間 的距離與相應(yīng)的導(dǎo)塊側(cè)向延伸 ,使機(jī)車在這個(gè)方向沒有約束。與此同時(shí) ,在前方向和后方向 ,機(jī)車被軌道制約 ,就像一個(gè)通用的乘客電梯。同步運(yùn)動控制的兩油缸在這里裝配 ,就好比是比大的駕駛室有正常的約束更困難。 2、電液控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 有兩種比較難的液壓傳動系統(tǒng)通常應(yīng)用于液壓升降機(jī)中。節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)和容積調(diào)速系統(tǒng)。 在第一個(gè)系統(tǒng)中 ,泵運(yùn)行以一個(gè)恒定的速度并且由閥門來控制和調(diào)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（外文翻譯） 節(jié)油缸上升和下降的速度。在后一種情況下 ,機(jī)車被變速泵操縱 ,這由速度控制的異步電機(jī)驅(qū)動。 圖 3 雙缸液壓升降機(jī)原理圖 液壓系 統(tǒng)應(yīng)用兩缸升降機(jī)的動作 ,根據(jù)節(jié)流調(diào)速 ,流體流入和流出兩缸的多少是通過適當(dāng)?shù)拈y門的設(shè)置來控制 ,與輸出的泵保持在一個(gè)固定的水平。在這個(gè)系統(tǒng)中 ,有三種流體控制比例閥 圖 3所示。流量控制比例閥就像節(jié)流閥 ,限制流體朝單一方向流動。他們能給一個(gè)平滑無級變化的流量控制從近零到閥門的最大容量。通過閥門 5的流量恒定不變 ,因?yàn)樗畨赫{(diào)節(jié)器的組合能保持恒定壓差穿過流量閥 ,不管系統(tǒng)或負(fù)載壓力的變化。節(jié)流閥門 6和 7的情況下 ,如圖 3所示。他們流量將會改變?nèi)绻到y(tǒng)或負(fù)載壓力發(fā)生變化。閥 5,這里被稱為調(diào)速閥可控制升降機(jī)的速度。機(jī)車 的向上的運(yùn)動是由定量柱塞泵 1來控制。 當(dāng)電機(jī) 2開始工作時(shí) ,二位電磁換向閥解除閥 4對輸出泵 1輸出的卸荷，到油箱 20和打開的速度保持在閥門 5它的最大價(jià)值。閥 4的電磁閥的自動供給能量 ,關(guān)閉閥門 ,并且安裝一個(gè)減壓系統(tǒng)。在這一階段 ,機(jī)車的速度調(diào)節(jié)的校準(zhǔn)的完成是通過調(diào)節(jié)通過閥 5線圈的電流。在關(guān)閉的閥 5時(shí) ,所有的流體流動進(jìn)入油缸 12和 13，并且機(jī)車的速度達(dá)到最大值。下行運(yùn)動是由機(jī)車的靜載和它的有效載荷所引起。當(dāng)控制面板收到一個(gè)向下的動作的信號 ,電磁控制單向閥 10和 11開啟，機(jī)車的速度控制是通過閥門 5來實(shí)現(xiàn)。閥 5開口越大， 機(jī)車獲得的速度就越快。閥門 5引導(dǎo)高壓流體從油缸到油箱 20大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（外文翻譯） 再到較低的機(jī)車。單向閥 3阻止高壓流體反向流回。同步運(yùn)動的油缸 12和 13取決于流量控制閥 6和 7的組合調(diào)整。通過節(jié)流閥調(diào)節(jié)穩(wěn)態(tài)流動可以用下式表示為 上式的 塞桿的位移、 Δ0是 果壓力降的 Δ流量和 活塞桿的位移 成正比 ,這也正比通過電磁閥線圈的電流。流量變化所引起的壓降的變化也能因此得到補(bǔ)償 ,通過改變 活塞桿的位移 。如上所述 ,流體流過的流量控制比例閥只有一個(gè)方向。 閥組 8和 9,其中的每一個(gè)都由四個(gè)單向閥 ,用于確保閥門 6和 7工作在正常的方向。 電磁單向閥 10和 11是專門用于防止機(jī)車下沉 ,這通常是引起的泄漏的液壓元件當(dāng)升降機(jī)停留在一平臺時(shí)。電磁單向閥的工作原理 ,將會在本文后面進(jìn)一步敘說。當(dāng)泵停止工作的時(shí)候他們會鎖住升降機(jī) ,因此這里被稱為液壓鎖。只有當(dāng)他們的線圈通電升降機(jī)才會向下移動。如果發(fā)生電源的中斷或其它液壓元件的損壞 ,緊急閥 14以較低的速度降下升降機(jī)。 3、電液比例控制 預(yù)設(shè)一個(gè)合適的速度曲線 ,根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范 ,如最大加速度、加速度改變的最大比例和最大運(yùn)行速度等 ,通常用來形容的運(yùn)行模式的升降機(jī)。如果機(jī)車的速度 跟隨給定曲線 ,好的乘車舒適性是有保證的。開環(huán)控制不能達(dá)到足夠的跟蹤精度因?yàn)橛行лd荷，缸內(nèi)流體體積和流體粘度的變化。因此，速度反饋需要衰減的影響的升降機(jī)性能的各種干擾。此外 ,沒有閉環(huán)控制 ,兩油缸的非同步性運(yùn)動的差異是不可避免的 ,由于載荷、摩擦力和兩油缸之間液壓力的變化。因此 ,兩個(gè)閉合環(huán)路需要在同一時(shí)間內(nèi)達(dá)到的速度調(diào)節(jié)和同步控制。控制系統(tǒng)的總體框圖如圖 4所示。 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（外文翻譯） 圖 4 升降機(jī)控制系統(tǒng)方框圖 它代表了電梯的向上運(yùn)動。一個(gè)類似的框圖可以很容易被演繹出為向下運(yùn)動。駕駛室的速 度是衡量一個(gè)編碼器。駕駛室的平移運(yùn)動是通過一個(gè)編碼器控制的滑輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動來轉(zhuǎn)變的。一個(gè)二元同步是用來測量轉(zhuǎn)子控制變送器 此 ,通過測量的相對角度與兩油缸之間的高度誤差成正比。如上所述 ,機(jī)車的速度是只取決于速度閥 5，如圖 3所示 ,給出了同步閥 6和 7與比例閥 5成嚴(yán)格的比例動作。反過來 ,在同等條件下 ,調(diào)整閥 6、 7,不會影響機(jī)車的速度。因此 ,速度調(diào)節(jié)和同步控制可以單獨(dú)來實(shí)現(xiàn) ,即速度控制器 1和同步控制器 2可以獨(dú)立工作。一個(gè)微分反饋控制器 ,即控制器 1,如圖 4所示。是適用于抑制內(nèi)部參數(shù) 變化所造成的副作用如油缸液體體積的變化和外部干擾如油缸內(nèi)有效載荷和流體溫度的變化。如圖 5所示。 圖 5 制系統(tǒng) 且對參數(shù)變化和外部干擾不敏感。 當(dāng) m1(t)足夠小 ,飽和非線性可簡化為工作在它的線性范圍 ,然后 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（外文翻譯） 假設(shè)這個(gè)系統(tǒng)可以用下式表達(dá) 三個(gè)控制器參數(shù)如下： 這里的 是 ts,位調(diào)諧控制器參數(shù)是要保障性能最優(yōu)。 圖 6 空載速度曲線 （虛線：預(yù)期 實(shí)線：實(shí)測） 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（外文翻譯） 圖 7 滿載下速度曲線（虛線：預(yù)期 實(shí)線：實(shí)測） 如圖 6、 7展示了機(jī)車的速度跟蹤性能，接著分別給出了滿載荷和空載情況的速度曲線。速度圖案之間的差異和實(shí)際速度模式主要是由于電液比例閥 5的非線性特性。然而 ,整個(gè)速度模式非常接近設(shè)計(jì)模式 ,因此令人滿意的舒適性仍然可以得到保障。一個(gè)約束步驟的 即 (制器 2。如圖 2是用來獲取兩油缸的同步運(yùn)動。 劃一艘船 ,以 保持它沿著直線運(yùn)動 ,劃船人每次都是用力控制船槳根據(jù)船離開直線的遠(yuǎn)近和快慢。因?yàn)閯澊瞬豢杀苊庋舆t反應(yīng) ,船的真實(shí)路線和被給的路線不一致，不能保持很小差距。一種有效替代的方法包含槳手每當(dāng)槳被操作之時(shí)申請估計(jì)能力的小部分。船將逐步的靠近被給路線，直到錯(cuò)誤路線的方法可接受的價(jià)值。缸 12被當(dāng)作參考油缸 ,其運(yùn)動必須遵循油缸 13。閥 6和 7的后座 ,類似于運(yùn)動員的延遲反應(yīng)使船的路線錯(cuò)誤。在控制器是 2每一段調(diào)整期的實(shí)際輸出 ,只有一小部分所要求的價(jià)值 ,采用 是 ,大型的錯(cuò)誤是在每一個(gè)采樣周期的情況下 ,降低到一個(gè)可以接 受的一個(gè)約束步直到一個(gè)被接受的高度誤差達(dá)到了。該控制方案已經(jīng)被證明是有效的在保持非同步性誤差在± 2毫米范圍 ,如圖 8和 9。 圖 8 無效載荷下的非同步高度誤差曲線 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（外文翻譯） 圖 9 1噸載荷下的非同步性高度不均勻誤差曲線 應(yīng)該指出的是 ,如果最初的非同步性誤差在采樣周期是相當(dāng)大的 ,將需要一些時(shí)間來達(dá)到可接受的錯(cuò)誤的水平。如果升降機(jī)運(yùn)行結(jié)束時(shí)的非同步誤差能保留下次運(yùn)作將要發(fā)生的錯(cuò)誤 ,該過程可以避免非同步性的錯(cuò)誤并保留整個(gè)動作過程的小的有價(jià)值的部分。為了達(dá) 到這一目的 ,一個(gè)過濾裝置是必要的 ,因?yàn)椴煌男孤┞实膬捎透讓⒅苯釉黾映跏颊`差的升降機(jī)。 4、結(jié)論 電液控制系統(tǒng)與三流量控制比例閥已被推薦用于控制升降機(jī)速度和非同步性之間的誤差的一個(gè)雙缸液壓升降機(jī)。一個(gè)假微分反饋控制方案已證明是一個(gè)適當(dāng)?shù)募夹g(shù)來實(shí)現(xiàn)一個(gè)理想的速度模式。此外 ,該系統(tǒng)保證低的非同步性誤差通過驗(yàn)結(jié)果表明 ,該非同步性誤差能被保存在± 2毫米范圍。一定模式之間的差異和實(shí)際所需的速度模式滯后原因主要是電液比例閥的磁滯。一種新的電磁驅(qū)動的單向閥已設(shè)計(jì) ,裝配和測試 ,并證明了要成為一名優(yōu)良 的液壓裝置 ,為防止機(jī)車下沉。