一种电液比例液压控制系统的分析与改进

2013-03-09李双刘镇原

机床与液压 2013年8期

关键词：板坯炼钢换向阀

李双，刘镇原

(上海宝信软件上海梅山工业民用工程设计研究院有限公司，上海 201900)

一种电液比例液压控制系统的分析与改进

李双，刘镇原

(上海宝信软件上海梅山工业民用工程设计研究院有限公司，上海 201900)

通过分析某公司一炼钢手工火焰清理电液比例液压控制系统存在的问题，改进了二炼钢手工火焰清理电液比例液压控制系统的设计方案，实现了控制要求。

电液比例;液压控制

连铸后板坯的棱边需要进行手工火焰清理才能满足后续生产工艺要求，手工火焰清理过程中要将尺寸230 mm×1 650 mm×11 000 mm、质量约为32.8 t的板坯进行翻转及翻转后平稳放下，这需要在11 000 mm长度方向上设置多个液压缸同步实现上述控制要求。

1 存在问题及分析

1.1 存在问题

某公司的一炼钢手工火焰清理电液比例液压控制系统采用了8只液压缸分两组控制，A组4只液压缸为翻转板坯侧，B组4只液压缸为接板坯侧，A、B组均采用内反馈电液比例节流阀来控制各个液压缸，同时使用角度旋转编码器对液压缸的角度位移进行检测反馈给各电液比例节流阀来实现同步要求。

该公司一炼钢手工火焰清理电液比例液压控制系统投产后，为提高生产效率发挥了积极作用。设备虽然能基本稳定地保证生产，但存在比例阀设定调节困难、同步有时偏差较大的问题。系统回路见图1。

图1 手工火焰清理电液比例液压控制系统原理图

1.2 分析及改进

一炼钢手工火焰清理电液比例液压控制系统采用参数为φ160/φ110-2100的8只液压缸分两组驱动，翻转线速度为70 mm/s左右，控制流量约为活塞侧84.5 L/min、活塞杆侧44.5 L/min，系统配置了力士乐公司的16通径125 L的电液比例节流换向阀进行控制。经过分析发现:回路中虽然设置了平衡元件，但其选定规格与负载不匹配，致使比例阀的阀口压差过大，同时阀的通径偏大，这些不利因素使得比例阀工作在低输入的工作段，设定调节比较难。

另一方面，由于采用旋转编码器作为位置检测元件，反馈信号给比例阀，编码器检测的为角度值，而4个液压缸同步最直接的检测对象是检测直线位移值，检测角度需换算为直线值，这使得存在变换误差，系统工作一段时间后需要消除累计误差。

经过上述分析，在各控制参数、动作控制要求不变的前提下，对二炼钢手工火焰清理电液比例液压控制系统进行优化:一方面，调整比例换向阀为力士乐公司的10通径100 L的电液比例节流换向阀进行控制，同时配置力士乐的适宜规格参数的平衡阀来平衡超越负载;另一方面，选择位移传感器检测液压缸的直线位移信号反馈给比例阀形成闭环控制。