对于双缸同步液压翻转系统研究

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1、2塑；：doi：lO．3969~．issn．1008—0813．2016．01．005双缸同步液压翻转系统研究滕达，张阿玲，陈炼，朱胜，谭技(湖北三江航天万山特种车辆有限公司地面装备研究所，湖北孝感432000)摘要：针对核电厂重型模块与工艺装置精确对接的难题，分析了首台双缸翻转设备液压原理，并针对其不足，优化了液压同步控制原理。在控制策略方面，采取了“分级PID”和“主从动”控制策略相结合的方式，极大改善了系统的同步精度和可靠性，达到了设计技术要求。关键词：液压系统；双缸同步；主从动控制；精确对接中图分

2、类号：TH137；TP23文献标志码：A文章编号：1008—0813(2016)01—0023—04ResearchonSynchronizationControl0fTwOCylindersReversibleHydraulicSystemTENGDa，ZHANGA—ling,CHENLian，ZHUSheng,TANJi(HubeiSanjiangSpaceWanshanSpecialVehicleCo．，Ltd．，InstitueofGroundEquipment，Xiaogan432000，Chi

3、na)Abstract：Itisdificulttoaccuratelydockingtheprocessunitandheavymoduleofnuclearpowerplant，SOthepaperanalyzestheprincipleofthetwohydrauliccylinderreversiblesystem，andoptimizethesynchronizationcontrolprinciple．Thenewcontrolpolicycombineofhier-archicalPIDan

4、dMaster-slavecontrol，anditgreatlyimprovethesynchronizationprecisionandreliability．Keywords：hydraulicsystem；twocylindersynchronization；master-slavecontrol；accuratedockingO引言设备处于垂直状态。翻转设备及其工作状态分别如图l～图3所示。核电厂的工程应用中常需要使用重型模块，模块重约80t，外形尺寸约为25mX4．5mX3．5m，该模块在施工

5、厂内进行制造。制造完毕后，须由水平状态运输至作业场地，然后垂直安装，并同时与一工艺装置进行精确图1翻转设备初始状态对接并紧固。在此之前，该重型模块一般是通过3—6台吊车进行安装，这种安装方式安全性差、操作困难、作业时间长、安装费用高。为了克服这一难题，研制了一台翻转对接设备，此设备的技术难点之一是通过双缸液压翻转系统将重型模块由水平翻转至垂直状态，并精确对接与安装。该翻转设备在工作过程中涉及到了双缸液压同步的问题，这也是此设备在出厂调试以及用户使用过程中会遇到且必须解决的难题之一。如果双缸翻转不同步，轻则

6、延误重型模块的准时安装，费用提高，重则导图2翻转设备工作状态致重型模块和翻转设备的损坏。笔者设计了一种较好的方案解决了这一难题，保证了整个工作流程的安全性和可靠性。1翻转原理分析翻转设备通过两个油缸实现翻转。在工作开始前，翻转设备处于水平状态，两个油缸沿设备中心线对称布置在两侧，压力油流人油缸的大腔，从而驱动翻转收稿日期：2015—07—14作者简介：滕达(1985一)，男，湖北孝感人，硕士研究生，现从事车载电液传动与控制技术的研究工作。图3翻转设备最终状态液压气动与密~／2016年第O1期当设备开始工作

7、时，由于流量分配精度的差异，两转过程中，双缸伸出的速度就完全被确定，不能精确微个油缸伸出的行程会有一定的差异，如图2所示，假设量控制。另外，重型模块在放置在翻转设备时，不能完左油缸AC和右油缸AC分别翻转至39．5。和40。，则油全保证模块的质心与翻转设备的质心在同一平面，这缸由3198mm初始状态分别伸长至6394．6mm和就会导致左右两油缸受力不均匀，进一步增加了同步6438．5mm，此状态下所需容量分别为407L和411．6L，控制的难度。两者所需容量相差4．6L，同步精度约为1．2％。为了保证双缸

8、在工作过程中的同步精度和在其行液压泵为PVI80变量泵，转速为1450r／min，则理论程的末端可以精确控制位移，对图4所示控制原理进行平均分配流量为130．5L／rain。一般的同步分流阀的精了优化，优化之后的控制原理如图5所示。度仅4％左右，亦即流量相差5．22L／rain，因此一般的同步分流阀达不到所需精度，并且分流阀只能在行程终端消除位置误差，因此运动过程中的累积误差很可能会导致设备的损坏。【1I厂I厂■2液压同步控制