多缸运动控制回路

7.4多缸运动控制回路

在液压与气压传动系统中，用一个能源驱动两个或多个缸（或马达）运动，并按各缸之间运动关系要求进行控制，完成预定功能的回路，被称为多缸运动回路。多缸运动回路分为顺序运动回路、同步运动回路和互不干扰回路等。

顺序动作回路

缸严格地按给定顺序运动的回路，称为顺序运动回路。这种回路在机械制造等行业的液压系统中得到了普遍应用。如组合机床回转工作台的抬起和转位，夹紧机构的定位和夹紧等，都必须按固定的顺序运动。

同步回路

同步运动回路是用于保证系统中的两个或多个执行元件在运动中以相同的位移或速度运动，也可以按一定的速比运动。在同步运动回路中影响同步运动精度的因素很多，如外负载，泄漏，摩擦阻力，元件的变形及液体中含有气体等都会使执行元件运动同步不精确。为此，同步运动回路应尽量克服或减少上述因素的影响。同步运动分为位置同步和速度同步两种。

互不干扰回路

在多缸液压系统中，多数情况下各液压缸运动时的负载压力是不等的。这样，在负载压力小的液压缸运动期间，负载压力大的液压缸就不能运动。例如，在组合机床液压系统中，当某液压缸快速运动时，因其负载压力小，其它液压缸就不能工作进给（因为工进时负载压力大）。这种现象被称为各缸之间运动的相互干扰。

行程开关和电磁换向阀控制的顺序运动回路

在用行程开关和电磁换向阀控制的顺序运动回路中，左电磁换向阀的电磁铁通电后，左液压缸按箭头①的方向右行。当它右行到预定位置时，挡块压下行程开关2，发出信号使右电磁换向阀的电磁铁通电，则右液压缸按箭头②的方向右行。当它运行到预定位置时，挡块压下行程开关4，发出信号使左电磁换向阀的电磁铁断电，则左液压缸按箭头③的方向左行。当它左行到原位时，挡块压下行程开关1，使右电磁换向阀的电磁铁断电，则右液压缸按箭头④的方向左行，当它左行到原位时，挡块压下行程开关3，发出信号表明工作循环结束。

这种用电信号控制转换的顺序运动回路，使用调整方便，便于更改动作顺序，因此，应用较广泛。回路工作的可靠性取决于电器元件的质量。目前来讲还可采用PLC（可编程序控制器）利用编程来改变行程控制，这是一个发展趋势。

行程换向阀控制的顺序运动回路

在用行程换向阀（又称机动换向阀）控制的顺序运动回路中，

电磁换向阀和行程换向阀处于图示状态时，左液压缸和右液压缸的活塞都处于左端位置（即原位）。当电磁换向阀的电磁铁通电后，左液压缸的活塞按箭头①的方向右行。当液压缸运行到预定的位置时，挡块压下行程换向阀，使其上位接入系统，则右液压缸的活塞按箭头②的方向右行。当电磁换向阀的电磁铁断电后，左液压缸的活塞按箭头③的方向左行。当挡块离开行程换向阀后，右液压缸按箭头④的方向左行退回原位。

该回路中的运动顺序①与②和③与④之间的转换，是依靠机械挡块、推压行程换向阀的阀心使其位置变换实现的，因此，动作可靠。但是，行程换向阀必须安装在液压缸附近，而且改变运动顺序较困难。

顺序阀控制的顺序运动回路

在使用顺序阀来实现两个液压缸顺序动作的回路中，当三位四通换向阀左位接入回路且顺序阀D的调定压力大于液压缸A的最大前进工作压力时，压力油先进入液压缸A左腔，实现动作①；液压缸运动至终点后压力上升，压力油打开顺序阀D进入液压缸B的左腔，实现动作②；同样地，当三位四通换向阀右位接入回路且顺序阀C的调定压力大于液压缸B的最大返回工作压力时，两液压缸按③和④的顺序返

回。

时间控制的顺序运动回路

在采用延时阀进行时间控制的顺序运动回路中，当一个执行元件开始运动后，经过预先设定的一段时间，另一个执行元件再开始运动。时间控制可利用时间继电器、延时继电器或延时阀等实现。

在采用延时阀进行时间控制的顺序运动回路中，延时阀由单向节流阀和二位三通液动换向阀组成。当电磁铁1YA通电时，右液压缸向右运行。同时，液压油进入延时阀中液动换向阀的左端腔，推动阀心右移，该阀右端腔的液压油经节流阀回油箱，经过一定时间后，延时阀中的二位三通换向阀左位接入系统，压力油经该阀左位进入左液压缸的左腔，使其向右运行。右液压缸与左液压缸向右运行开始的时间间隔可用延时阀中的节流阀调节。当电磁铁2YA通电后，右液压缸与左液压缸一起快速左行返回原位。同时，压力油进入延时阀的右端腔，使延时阀中的二位三通阀阀心左移复位。由于延时阀所设定的时间易受油温的影响，常在一定范围内波动，因此，很少单独使用，往往采用行程—时间复合控制方式。

容积式同步运动回路——同步泵同步回路

容积式同步运动回路是用相同的液压泵、执行元件（缸或马达）或用机械联结的方法来实现的。

用两个同轴等排量

的液压泵分别向两液压

缸供油，实现两液压缸

同步运动的回路。

容积式同步运动回路——同步缸同步回路

在用两个尺寸

相同的双杆液压缸连接

的同步液压缸3来实现

液压缸1和液压缸2同

步运动的回路中，当同

步液压缸的活塞左移

时，油腔a与b中的油

液使液压缸1和液压缸

2同步上升。若液压缸1

的活塞先到终点，则油

腔a的剩余油液经单向

阀4和安全阀5排回油

箱，油腔b的油继续进

入液压缸2的下腔，使

之到达终点。同理，若

液压缸2的活塞先到达

终点，也可使液压缸1

的活塞相继到终点。

机械同步回路

在用机械联结来实现的同步运动的回路中，用刚性梁或齿轮齿条等机械零件使两液压缸的活塞杆间建立刚性的运动联结，实现位移同步。

节流式同步运动回路1

两个尺寸相同的液压缸的进油路上，串接分流阀。该分流阀能保证进入两液压缸的流量相等，从而实现速度同步运动。其工作原理如下：分流阀中左右两个固定节流口的尺寸和特点相同。分流阀阀芯可依据液压缸负载变化自由地轴向移动，来调节a、b 两处节流口的开度，保证阀芯左端

压力与右端压力相等。这样，

可保持左固定节流口4两端压力差

（）与右固定节流口5两端压力差（）

相等，从而使进入两液压缸的流量相同，来实现两缸速度同步。例如：当阀芯处于某一平衡

位置（）

时，若左液压缸的

负载增大，也

会随之增大。假设此时的阀芯不动，由于左固定节流口4的工作压差

（）减小，会使进入液压缸1