顶升油缸及系统

一种新型的顶升油缸及系统

传统的顶升油缸除提高了安全系数外，基本机构都和普通的油缸一样。所受负载和承载腔压力相互作用的结果使得活塞/柱塞杆顶出或回缩，只有两者相互平衡的时候，才能把顶升的物件停留在一个位置上。但是这种平衡是很脆弱的，顶升过程中细微的摩擦甚至油压的波动，都能打破这种平衡。所以，要维持这平衡状态，只有靠伺服阀/比例阀对顶升油缸承载腔压力进行动态控制，致使目前的顶升系统都用伺服阀/比例阀进行闭环控制。事实上，由于闭环系统控制参数对于工况（压力、流量、控制容积，温度等）、控制管路长度非常敏感，造成顶升实施前需要大量的测量调整工作。再加上闭环系统控制参数的调整对操作人员的技术要求很高，几乎是专家级的，又对用户增加了使用的难度和成本。更重要的是，现有的系统对于4缸以上的多缸同步，其实施的技术难度很大，也包括对单个油缸的超高压要求。

现在出现了一种最新的技术‐‐4H伺服机构，这种伺服机构主要由控制芯棒和分配阀套组成。它的特点是，在油压的作用下，控制芯棒和分配阀套轴向相对位置的变化只决定于它们相互之间的角位移。例如，控制芯棒顺时针旋转而分配阀套不转，分配阀套由活塞带动向上运动；当控制芯棒逆时针旋转而分配阀套不转，则分配阀套由活塞带动向下运动。如果控制芯棒分配阀套之间没有相对的的角位移，则它们轴向的相对位置由油缸的工作腔伺服定位。其实质就是一个机液位置伺服机构，类似于曾出现过的的数字缸。但由于没有滚珠丝杆之类的机械传动付作为中间环节，所以频响更高，精度更高。

如果在油缸内部构造一个4H伺服机构，使每个油缸都是自动位置伺服的，前文所述的问题都可以迎刃而解。这就意味着，在油缸负载能力范围之内，这种油缸的位置只取决于其内部的伺服电机/步进电机接受到的脉冲指令（不采用机械的螺纹传动，如滚珠丝杠等），其精度完全可以控制在0.1mm范围之内。虽然整个系统中也需要位移传感器，但其目的只是出于安全的考虑，而不是作为偏差量进入控制环节，和现有系统的使用目的有着本质的区别。可以说，一个系统中有着数字电路地址分配极限（2的N次方）之内数量的油缸，以小于0.1mm的精度同步顶升，是一个前所未有的突破。在系统的组织方面，油缸与液压泵站可以任意组合，不必拘泥于一拖几，每个油缸单独接收系统的位置控制信号，所以整个系统的构建可以象

搭积木一样，给用户极大的方便。在具体操作的工序方面，只需在计算载荷分布后进行预顶升，确认各缸负载在其能力范围之内，如有不够，换直径大些的或增加油缸数量即可。这种系统的操作非常简单，操作人员经过短期的培训都能熟练使用。所以，无论从工期的角度，还是从人员要求的角度，这种系统无疑是有着得天独厚的优势。