本實用新型發(fā)明涉及液壓控制技術(shù)領(lǐng)域的一種多級油缸同步控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前很多鐵路及交通運(yùn)輸車輛的實驗設(shè)備上，需要將平臺同步舉升到一定高度，因為是測試設(shè)備，平臺的重量較重，而且可供放置設(shè)備的空間有限，使用其他方式將平臺提升所需要的能量較大，而且組成的設(shè)備也會非常龐大，成本也非常高。使用液壓系統(tǒng)控制平臺同步舉升，設(shè)備的體積小，響應(yīng)速度也快，平臺提升的穩(wěn)定性非常好，相較于其他方式而言，通過液壓控制，可靠性要高很多，而且成本也低廉。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型發(fā)明的目的是在在有限的安裝空間下，將較重的平臺按照一定的速度同步舉升到所需的高度，所要解決的技術(shù)問題是提供一種多級油缸同步控制系統(tǒng)，實現(xiàn)油缸同步的精確控制。

本實用新型發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種多級油缸同步控制系統(tǒng)，包括舉升平臺、頂升油缸、比例伺服閥、位移傳感器、同步馬達(dá)、同步油缸和液壓控制器，液壓控制器控制頂升油缸提升舉升平臺，位移傳感器安裝在舉升平臺上，位移傳感器檢測舉升平臺的位移高度，其特征在于：所述的頂升油缸為多級油缸，頂升油缸數(shù)量為4個，平臺上設(shè)有一個位移傳感器，位移傳感器檢測到的位移信號通過運(yùn)算轉(zhuǎn)換成速度信號，速度信號與比例伺服閥連接，構(gòu)成一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，比例伺服閥調(diào)節(jié)頂升油缸同步舉升，液壓控制器通過直接控制比例伺服閥調(diào)節(jié)頂升油缸同步舉升，或通過同步裝置同步馬達(dá)和同步油缸對比例伺服閥進(jìn)行間接控制頂升油缸同步舉升，頂升油缸同步舉升有3種控制方案，分別為同步控制系統(tǒng)由4個比例伺服閥分別控制4個頂升油缸實現(xiàn)舉升平臺的同步舉升，同步控制系統(tǒng)由一個同步馬達(dá)和一個比例伺服閥控制4個頂升油缸實現(xiàn)舉升平臺的同步舉升，同步控制系統(tǒng)由一個同步油缸和一個比例伺服閥控制4個頂升油缸實現(xiàn)舉升平臺的同步舉升；所述多級油缸的執(zhí)行元件的活塞桿為分段伸出，活塞桿總行程為800mm，總共分為3級。

本實用新型具有以下有益效果 ：

較于傳統(tǒng)的油缸以及控制方式，縮小了油缸的安裝空間，控制方式上增加比例伺服閥，可以建立位移和流量的閉環(huán)反饋調(diào)節(jié)，實現(xiàn)多級油缸的每級伸出速度一致，使得平臺穩(wěn)定上升。

附圖說明

圖 1 為比例伺服閥控制的多級油缸同步控制系統(tǒng)。

圖2同步馬達(dá)+比例伺服閥控制的多級油缸同步控制系統(tǒng)。

圖3同步油缸+比例伺服閥控制多級油缸同步控制系統(tǒng)。

圖中：頂升油缸1、比例伺服閥2、同步馬達(dá)3和同步油缸4。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型發(fā)明作進(jìn)一步說明：

如圖所示為頂升油缸同步舉升有3種控制方案，分別為比例伺服閥控制的多級油缸同步控制系統(tǒng)，同步馬達(dá)+比例伺服閥控制的多級油缸同步控制系統(tǒng)，同步油缸+比例伺服閥控制多級油缸同步控制系統(tǒng)。

圖中包括頂升油缸1、比例伺服閥2、同步馬達(dá)3和同步油缸4。

在鐵路測試設(shè)備上，需要將平臺提升到一個高度，因為平臺是測試列車用，所以重量是很重的，但是原有測試設(shè)備已經(jīng)成型，可以用來安裝舉升設(shè)備的空間有限，如果使用傳統(tǒng)的電動控制，就會受到安裝空間的限制，而且電動控制方式的電能消耗也是非常大。此時，我們就可以通過使用液壓系統(tǒng)來帶動油缸來舉升這個很重的測試平臺，可根據(jù)實際的安裝空間大小，進(jìn)行特殊設(shè)計，整個設(shè)備就會是非常的小巧，而且使用也很方便，因為整個設(shè)備都是使用液壓控制，控制上面也都是24V弱電，電能消耗非常小。

1、平臺底下的空間不足。例如，平臺底部距離地面的高度只有500mm，但是平臺需要提升高度為800mm。此時，我們就需要考慮用于舉升平臺用的執(zhí)行元件長度不超過500mm，但是執(zhí)行元件能夠伸出的距離要達(dá)到800mm，一般的執(zhí)行元件是不能夠做到的，這就需要用到多級油缸，將800mm的行程分級，執(zhí)行元件的活塞桿是分段伸出，這樣就能滿足所有的要求。

2、平臺重量很重。例如，我們可以想到，測試列車用的平臺，最少也要承重一節(jié)車廂，加上平臺本身的重量，重量基本也要達(dá)到20噸左右，對于這種重量的平臺，一般的電動控制需要有很多的電能消耗，帶動電機(jī)、減速機(jī)等來拉動平臺，而且這個過程中，能量損失也是非常嚴(yán)重，這就造成了很大程度上的浪費(fèi)。改為使用液壓控制，只需要一個電機(jī)帶動一個足夠能力的泵輸出壓力能，就能使所有的執(zhí)行元件正常工作。這個過程中，對于電動控制方式上來說，電能消耗是很小的，而且這期間的能量損失也要少很多，因為使用液壓控制，這個過程中，能量轉(zhuǎn)換最頻繁的是壓力與力之間的轉(zhuǎn)換，而非電能和熱能之間的轉(zhuǎn)換。

3、要控制平臺同步穩(wěn)定上升。平臺的重量是很重的，但是整個平臺上的重量分布是不均勻的，這幾個因素就會導(dǎo)致平臺上升或下降時，并不能整體一起平穩(wěn)的運(yùn)動，因為每個部分的受力就是不均勻的，而且多級油缸的每級油缸的活塞桿大小也不一致，這也會導(dǎo)致平臺的運(yùn)動不平穩(wěn)。鑒于這些因素，我們在液壓控制系統(tǒng)中加入了比例伺服閥。首先要在平臺上加裝一個位移傳感器，通過位移傳感器檢測到的位移信號，通過運(yùn)算轉(zhuǎn)換成速度，將這個速度信號與比例伺服閥連接，構(gòu)成一個閉環(huán)控制系統(tǒng)。如果這個速度信號改變，就會通過閉環(huán)控制系統(tǒng)，改變比例伺服閥的閥口大小，從而改變通過比例伺服閥的流量，通過這種方式來控制多級油缸每級的伸出速度一致，從而調(diào)整平臺的上升速度，達(dá)到一個穩(wěn)定上升的趨勢。

4、平臺上升時，需要控制四條油缸的同步效果，保證平臺是同步穩(wěn)定上升的，這就需要控制同步的元件。為了滿足這個要求，提供的方案有三種。

這三種方案中，A的效果最好，體積小巧，同步的效果是最好，同步精度＜0.07%，而且此方案的控制是實時調(diào)整的，具體精度可由用戶的需求進(jìn)行具體配置，因為控制需要大量的比較和運(yùn)算，所以成本是最高的；B的效果其次，理論上的同步精度能達(dá)到0.07%，但是體積相對A和C來說要大一些，較于A來說，控制上面就要簡單很多，所以成本居中；C的效果較于A和B要低，理論上的同步精度在0.5%-1%左右，體積比A大，但是比B 要小很多，同步馬達(dá)的控制是最簡單的，因此成本也是最低的。