等量马达同步回路的分析探讨

　　同步回路的功能就是保证系统中的两个或多个液压执行元件在运动中的位移量相同或以相同的速度运动。在实际生产中,对负载较大的重物的提升则常用到等量同步马达的同步回路,用以保证同步精度。

　　本人看到《液压与气动》杂志2004年6月刊出的《等量马达同步回路分析与改进》一文中作者对一同步回路进行了改造,本人认为改造后的回路值得商榷。该文改造前液压原理图如图1a所示。改造前是利用两个同轴等量马达实现同步,在运动过程中由于负载不均、摩擦阻力不同、两马达容积效率不同等因素的影响,同步精度较低,通常只有3% ~5%,同步误差只有在行程端点消除。该文改造后的液压原理图如图1b所示,改造后的目的是使同步误差能够在行程过程中消除,但本人认为改造后的回路有以下几点值得商榷:

　　第一,液压锁安装位置不正确。图1b显示,液压锁装在两溢流阀以下,这种安装会由于溢流阀A、B的泄漏影响定位,甚至会出现顶开溢流阀重物下滑现象的出现,本人认为应将液压锁安装在两溢流阀之上。

　　第二,节流阀安装位置不正确。原作者写到安装节流阀的目的是“消除液压缸下行过程中发生振动”。但在此位置重物在提升及下降时油液正反向都通过节流阀,显然是不正确的。本人通过对上述两点错误修改后,液压原理图如图2a所示。

　　第三,本人认为溢流阀A、B不能起到修正同步误差的目的。原作者认为同步马达是主要的同步元件,但当负载不均、摩擦阻力等因素造成两缸不同步时,靠溢流阀A、B可以互相补充回路3和4内的流量,保证同步。如文中写道“当马达C排量大于马达D排量时,液压缸1的速度就相对快一些,我们可以通过调低溢流阀A的压力,让溢流阀A打开。回路3内的油液会通过溢流阀A进入管道4,使该回路内流量增加,液压缸2快速提升,以保证液压缸1同步运行。”而本人认为,当马达C排量大于马达D时,存在两种情况:①由于液压缸摩擦阻力、负载不均等因素影响,回路中E点压力pE低于F点压力pF,这种情况下由于溢流阀出口压力高于入口压力,溢流阀A将无法打开,无法流量补偿。②当E点压力pE高于F点压力pF,按原作者说法调低溢流阀A压力,进行流量补偿。由于压力决定于外负载,若调节溢流阀压力后,仍高于外负载压力时,溢流阀并未打开,没有补偿流量;若调节后低于外负载压力,虽能使回路4流量增加,但会造成缸1压力不足,缸2一边吃力提升重物的情况,必定使重物偏斜。因此,本人认为该回路设置无法起到修正同步马达同步误差的目的。

　　本人对该同步系统进行了改造,原理图如图2b所示,在此回路中主要同步元件仍是一对同轴等量马达,并且给两个同步马达分别并联了节流阀,通过调节节流阀的开度可以起到修正同步马达同步误差的目的。如当液压缸1速度快些,可以适当调小节流阀5的开度,使回路3中流量减少,调节到最佳开度;反之,可以调节节流阀6的开度,使重物处于平衡状态。