辊式淬火机液压多缸同步系统（2）分析

1  节流阀同步回路分析

某宽厚板厂热处理线当中，淬火机液压提升装置采用节流阀控制18个液压缸同步，其液压原理如图1所示。快抬过程中的同步效果通过节流阀调节。18个液压缸被分为3个区，如图2所示，考虑上框架入口侧重量大于出口侧，Ⅲ区比I区多布置了2个液压缸。每个区都由一组单向节流阀调节快抬及下落的速度。淬火机上框架的4个角分别安装1个拉线式位移传感器。同步效果反映在4个传感器示值的差异上，差异越小，同步效果越好。

实际应用表明，该回路基本满足了生产的需要，且成本低廉，但存在的问题也不容忽视。

 2  原回路存在的主要问题

(1)调节过程复杂。该回路需要对6个节流阀进行反复的手工调整，过程非常繁琐。最终的同步效果好坏很大程度上取决于操作者的经验。

(2)同步效果不理想。在实际应用过程中，该回路同步精度较低，同步误差在13％～15％，且重复精度较差。

下面以图3所示单缸进口节流调速为例，对节流阀调速回路进行特性分析。

由上式可以得出如下结论：

①当α为常数时，F越小，T越大；

②当F为常数时，α越小，T越大；

③增大p和A都可以提高速度刚性T；

④指数m越小，T越大。

由以上分析可知，节流阀调速回路在低速下的速度刚度较好；负载小时速度刚度比负载大时高。而淬火机上框架提升属于高速重载系统，单纯选择节流阀难以获得良好的调速效果。

(3)液压缸分区布置不合理。当上框架入口侧与出口侧发生同步误差时，通过调节I区和Ⅲ区的节流阀能够对该误差进行校正。但当传动侧与非传动侧产生同步误差时，用图4回路进行调节就比较困难。

综上所述，对于有高速重载要求的淬火机上框架提升系统，选择图4所示的节流阀调速方案不能有效地实现多缸高精度同步，有必要对其进行改进。

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