CN106762936A - 一种液压支架试验加载台移动梁升降液压缸同步控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种液压支架试验加载台移动梁升降液压缸同步控制系统，主要由液压变量泵、加载台升降液压控制回路、插拔销液压控制回路等组成。该控制系统工作稳定可靠，油缸控制最大位移误差在3mm以内，到达终点误差小于1mm，满足了加载台实际工况要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种液压支架试验加载台移动梁升降液压缸同步控制系统，适用于机械领域。
背景技术
液压支架是煤矿综采工作面的支护设备，按标准GB25974.1-2010矿用液压支架第1部分通用技术条件和MT 312-2000液压支架通用技术条件，液压支架出厂时必须在地面工房内做加载试验。现在国内液压支架加载试验大部分采用内加载方式，加载框架结构，要由四立柱、移动梁、升降油缸、插拔销及插拔油缸等组成。根据被试液压支架的试验高度，采用4个升降油缸同步运动实现移动梁上下移动，调整加载台移动梁与底座之间的距离。
刘欣科对支架试验加载台多种油缸同步方案进行了设计、比较和研究；芮丰等采用比例液压换向阀和工业控制计算机及PLC对液压支架加载台四缸同步进行了控制和仿真研究心。赵锐等采用高精度齿轮分流马达为4根调高油缸匹配流量，并配以旁路节流调速方式实现自动调高，调高速度控制在5-10mm/s，最终调高对孔L精度达1mm。
发明内容
本发明提出一种液压支架试验加载台移动梁升降液压缸同步控制系统，该控制系统工作稳定可靠，油缸控制最大位移误差在3 mm以内，到达终点误差小于1 mm，满足了加载台实际工况要求。
本发明所采用的技术方案是：
所述液压支架试验加载台移动梁升降的液压缸同步控制系统，由液压比例控制系统和计算机测控系统组成。
所述液压支架加载台液压比例控制系统主要由液压变量泵、加载台升降液压控制回路、插拔销液压控制回路等组成。加载台升降液压控制回路中由电磁比例方向阀控制加载台升降油缸的速度，使4个油缸平稳同步升降，驱动加载台上下移动，运动到液压支架试验要求的加载高度。插拔销液压控制回路由电磁换向阀控制插拔销油缸的伸出和缩回，油缸活塞杆带动插拔销的插人和拔出。
在油缸升降前，先让电磁阀8得电，打开4个油缸下腔的液控单向阀，畅通进人油缸下腔的通道，以防靠主回路油液开启液控单向阀影响控制精度。蓄能器6的作用是减小泵站压力的脉动对控制的干扰，在某油缸需要快速跟随时由蓄能器提供瞬时的大流量。
所述加载台升降计算机测控系统硬件中，4路拉绳式位移传感器将升降油缸的升降位移信号转换成4~20 mA电流信号，经过信号调理转化为2~10 V的电压信号，由数据采集模块模数转换后经USB口送人计算机。计算机经过PID计算得到—5~5V的电压控制信号，送给比例放大器转化为电流信号，驱动比例电磁阀阀芯移动，改变升降油缸运行的速度。
插拔销到位8个行程开关及加载台上下到位2个行程开关信号，经调理后送给数据采集模块。计算机发出的电磁阀控制信号经继电器端子板放大后驱动插拔销电磁阀线圈。在Windows XP下采用C坑吾言开发了测控系统软件。“油缸相对一层高度”栏第一行显示位移传感器当前值减去油缸在第一层时的输出值。“平台当前层及设定”栏中“当位置”显示4个位移传感器相对第一层的平均值。
本发明的有益效果是：该系统结构简单，通用性强，工作稳定可靠，油缸控制最大位移误差在3 mm以内，到达终点误差小于1 mm，满足了加载台实际工况要求。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的液压比例控制系统原理图。
图2是本发明的计算机控制系统硬件组成框图。
1．变量液压泵；2．单向阀；3．过滤器；4．压力表；5．溢流阀；6．蓄能器；7．比例换向阀；8．二位三通电磁换向阀；9．液控单向阀；lO.安全阀；11．三位四通电磁换向阀；12．单向节流阀；13．双液控单向阀；14.左插销油缸；15.右插销油缸；16.左前立柱；17.左后立柱；18.右前立柱；19.右后立柱。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1，液压支架试验加载台移动梁升降的液压缸同步控制系统，由液压比例控制系统和计算机测控系统组成。
液压支架加载台液压比例控制系统主要由液压变量泵、加载台升降液压控制回路、插拔销液压控制回路等组成。加载台升降液压控制回路中由电磁比例方向阀控制加载台升降油缸的速度，使4个油缸平稳同步升降，驱动加载台上下移动，运动到液压支架试验要求的加载高度。插拔销液压控制回路由电磁换向阀控制插拔销油缸的伸出和缩回，油缸活塞杆带动插拔销的插人和拔出。
在油缸升降前，先让电磁阀8得电，打开4个油缸下腔的液控单向阀，畅通进人油缸下腔的通道，以防靠主回路油液开启液控单向阀影响控制精度。蓄能器6的作用是减小泵站压力的脉动对控制的干扰，在某油缸需要快速跟随时由蓄能器提供瞬时的大流量。
如图2，加载台升降计算机测控系统硬件中，4路拉绳式位移传感器将升降油缸的升降位移信号转换成4~20 mA电流信号，经过信号调理转化为2~10 V的电压信号，由数据采集模块模数转换后经USB口送人计算机。计算机经过PID计算得到—5~5V的电压控制信号，送给比例放大器转化为电流信号，驱动比例电磁阀阀芯移动，改变升降油缸运行的速度。
插拔销到位8个行程开关及加载台上下到位2个行程开关信号，经调理后送给数据采集模块。计算机发出的电磁阀控制信号经继电器端子板放大后驱动插拔销电磁阀线圈。在Windows XP下采用C坑吾言开发了测控系统软件。“油缸相对一层高度”栏第一行显示位移传感器当前值减去油缸在第一层时的输出值。“平台当前层及设定”栏中“当位置”显示4个位移传感器相对第一层的平均值。
Claims (5)
1.一种液压支架试验加载台移动梁升降液压缸同步控制系统，其特征是：所述液压支架试验加载台移动梁升降的液压缸同步控制系统，由液压比例控制系统和计算机测控系统组成。
2.根据权利要求1所述的一种液压支架试验加载台移动梁升降液压缸同步控制系统，其特征是：所述液压支架加载台液压比例控制系统主要由液压变量泵、加载台升降液压控制回路、插拔销液压控制回路等组成。
3.根据权利要求1所述的一种液压支架试验加载台移动梁升降液压缸同步控制系统，其特征是：所述加载台升降液压控制回路中由电磁比例方向阀控制加载台升降油缸的速度，使4个油缸平稳同步升降，驱动加载台上下移动，运动到液压支架试验要求的加载高度。
4.根据权利要求1所述的一种液压支架试验加载台移动梁升降液压缸同步控制系统，其特征是：所述插拔销液压控制回路由电磁换向阀控制插拔销油缸的伸出和缩回，油缸活塞杆带动插拔销的插人和拔出。
5.根据权利要求1所述的一种液压支架试验加载台移动梁升降液压缸同步控制系统，其特征是：所述加载台升降计算机测控系统硬件中，4路拉绳式位移传感器将升降油缸的升降位移信号转换成4~20 mA电流信号，经过信号调理转化为2~10 V的电压信号，由数据采集模块模数转换后经USB口送人计算机。
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