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2023

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阀门驱动液压执行器-选型注意事项三

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【概要描述】越来越多的自动化控制要求阀门精确打开或者定位,这样一来要求阀门执行器精确定位及控制阀门速度和位置的场合越来越多。这涉及到执行器运行到目标区域附近时的控制。

越来越多的自动化控制要求阀门精确打开或者定位,这样一来要求阀门执行器精确定位及控制阀门速度和位置的场合越来越多。这涉及到执行器运行到目标区域附近时的控制。

一种方式是采用PLC编程或者专用控制器编程,结合各类传感器,例如压力传感器,位置传感器,角度传感器等单独或者综合提供的反馈信号与需求信号之间误差纠正。

不断比较设定信号与反馈实际信号的差别,就是不断调整调节输入,达到调整执行器的位置。其实可以这样理解为通过电信号等来调节液压执行器的缓冲。这是一种从控制上实现的缓冲。

实际应用中,有些应用需求成本低,可从液压执行器的结构上考虑实现缓冲,参考油缸缓冲设计,做缓冲结构设计。

执行器在重载的工况下,对缸头缸尾产生较大的冲击载荷。在缸中行程末端引入缓冲。这种内装的缓冲装置的目的是将加速度的突然变化所造成的减速力和尖峰液压压力减至最小。理想的缓冲装置在在减速期

建立起恒定压力,能实现速度的均匀减速,直至为零。目前常见的缓冲设计有:

1、恒节流型缓冲

圆柱形缓冲,原理形状见下图。

 

其特点是开始缓冲开始产生很高的压力尖峰,然后随着行程的继续逐渐降低,同时油液经固定的环形缝隙节流。由于尖峰压力高,产生很高的冲击值,造成机器振动、噪声和磨损,缓冲效果差。其缓冲性能曲线见下面对比图。 

2、变节流型缓冲

变节流型,原理结构形状见下图

变节流其特点是在运动过程中,通过结构形状变化改变节流面积,使缓冲压力保持匀速或者一定规律变化。他比圆柱缓冲造成的初始冲击低,但往往压力建立迟缓, 有时候造成缓冲不足。

各种结构的缓冲对缓冲压力的建立影响如下图。

这些结构需要结合实际项目参数详细设计,实际上有点像非标产品一样,成本优势有待商榷。

看欧洲某公司通过在执行器缸盖上设计特殊结构,达到缓冲目的。

当齿轮齿条运动接触到右边1零件时,通过1零件运动压缩弹簧2,弹簧开始起到制动缓冲作用,与此同时零件4也会节流作用。类似恒节流图中零件4作用。不同需求只要更换或者通过调整弹簧压缩量或者弹簧规格,调节零件4实现调整缓冲效果。这个思路设计,还有行程限位结构,行程限位+缓冲结构设计。

因为液压执行器是液压油动力,所以,可以借助液压回路的设计达到缓冲的目的。一般是用厂家标准产品,通过精细计算回路数据,选择合适液压件组建液压回路实现缓冲。例如下图。