用于大型塔吊加节升高的高精度液压同步系统及控制方法

专利主权项内容

1.一种用于大型塔吊加节升高的高精度液压同步顶升系统，其特征在于，它包括承力平台、顶升装置、水平插销装置、控制台、PLC控制器、伺服运动控制器；顶升装置包括顶升油缸、与顶升油缸连接的顶升液压系统；水平插销装置包括上下两组，即上水平插销装置、下水平插销装置；上下水平插销装置均包括依次连接的水平插销、水平油缸、水平液压系统；承力平台为中空结构，中间放置塔吊即组装的标准节；承力平台分为上下两层，即上承力平台、下承力平台；下承力平台上设有竖放的顶升油缸、横放的下水平油缸，以及与下水平油缸的活塞杆外端连接的下水平插销；上承力平台位于顶升装置的顶升油缸的上面，与顶升油缸的活塞杆上端连接；上承力平台上设有横放的上水平油缸，以及与上水平油缸的活塞杆外端连接的上水平插销；塔吊标准节上设有插销卡槽，可插入上下水平插销装置的水平插销；顶升液压系统包括顶升液压同步泵站、比例方向阀组；比例方向阀组包括一个比例方向阀、两个电磁截止阀、两个压力传感器；在比例方向阀与顶升油缸的两个工作腔即无杆腔和有杆腔连接的管路上各设有一个电磁截止阀和一个压力传感器；比例方向阀有四个通口，即P口、A口、B口、T口；顶升液压同步泵站包括油箱、液压泵及电机、管路过滤器、单向阀、电磁溢流阀、回油过滤器、循环泵及电机、冷却器；油箱与液压泵连接；液压泵出油口一路经管路过滤器、单向阀与比例方向阀的进油口即P口连接，另一路经电磁溢流阀、回油过滤器与油箱连接；比例方向阀的A口、B口分别与顶升油缸的无杆腔、有杆腔对应油口AO口、BO口连接；比例方向阀的出油口即T口，经回油过滤器与油箱连接；在顶升油缸的活塞杆处设有位移传感器；控制台上设有输入/输出的触摸屏；控制台内安装有PLC控制器，控制台内还安装有与PLC控制器连接的伺服运动控制器；两个压力传感器直接与PLC控制器连接；位移传感器通过伺服运动控制器与PLC控制器连接；顶升液压系统的比例方向阀、电磁截止阀与PLC控制器连接；PLC控制器可根据两个压力传感器反馈的顶升油缸两个工作腔的压力差数据，通过控制比例方向阀、电磁截止阀动作，实现对预加载力的控制；PLC控制器可根据位移传感器反馈的顶升油缸活塞杆的位移数据，通过伺服运动控制器进行PID计算，并且通过控制对应的比例方向阀的阀芯开口大小，实现对对应的顶升油缸的活塞杆位置、顶升速度的精确闭环控制；比例方向阀组还包括蓄能器、蓄能器球阀、阀块；阀块即一个油路块，控制液压油工作，比例方向阀、蓄能器、蓄能器球阀、压力传感器、电磁截止阀均设置在阀块上；蓄能器通过蓄能器球阀与比例方向阀进油口连接，用于吸收液压泵的脉动缓冲及缓和冲击；所述电磁截止阀为通电时打开、断电时紧急关闭的常闭式电磁截止阀；电磁截止阀通电时打开，断电时紧急关闭；当比例方向阀动作时，电磁截止阀打开，系统正常动作；当比例方向阀停止动作或系统出错、断电时，电磁截止阀立即关闭，锁定顶升油缸位置。