液压伺服压力机多油缸同步驱动技术研究

摘要

科学技术的创新推动着锻造工业的快速发展，从古代的手工锻造到现代的自动化液压机，生产效率有了很大的提高，产品质量和精度得到了很大的改善。液压机是依靠液压缸驱动活动横梁对锻件进行锻压加工的，因此活动横梁的水平精度是决定锻压产品质量的重要指标。随着工业需求的不断提高，液压机的吨位越来越大，锻压平台也越来越大，往往需要多个液压缸同时对锻压平台进行同步驱动。液压同步驱动可以很好地保证液压机活动横梁的水平精度，提高锻压产品的质量，因此在工业领域的应用越来越广泛。
　　本文结合2500T液压锻造压力机这一企业实际应用项目，研究了液压伺服压力机多油缸同步驱动控制技术。此锻造液压机活动横梁由五个液压油缸同时驱动，并装有多个打料杆，以实现多工位同步锻造。由于受到各工位工件在锻造中变形力不同等因素的影响，锻造活动横梁下压时容易产生倾斜，影响锻造质量及设备寿命。本研究课题采用四个数字阀对同步液压缸在下压过程中实现位移微调，进而达到对活动横梁的平衡控制。
　　本文主要针对液压机活动横梁的四角同步平衡控制展开研究，首先设计了液压机多油缸同步控制液压系统，介绍了伺服电机驱动控制数字阀的工作原理，给出了活动横梁下压时四角位移检测方案。其次用解析法建立了数字阀控液压缸系统数学模型，推导出液压缸流量、位移与数字阀缝隙长度之间的函数关系，并利用 AMESim液压仿真软件对同步控制液压系统进行了仿真分析。最后搭建了数字阀控液压缸自动控制实验平台，并对数字阀控液压缸系统进行了现场实验，对实验数据、仿真数据做了拟合分析。本文为今后液压机多油缸同步平衡控制的研究提供了些许参考依据。

目录

第1章 绪论

1.1课题来源

1.2选题的背景及意义

1.3国内外液压机同步控制研究现状

1.4液压同步控制的发展及应用

1.5本文的研究内容及意义

第2章 液压机多缸驱动活动横梁不平衡因素分析

2.1液压机工作原理及其结构分类

2.2液压机多缸驱动活动横梁不平衡因素分析

2.3液压机多缸驱动流量、压力变化对活动横梁平衡的影响

2.4本章小结

第3章 伺服液压机多油缸同步驱动控制总体方案设计

3.1伺服液压机多油缸同步驱动控制方案的提出

3.2伺服液压机多油缸同步驱动控制液压系统设计

3.3基于伺服电机驱动的数字阀工作原理

3.4多油缸驱动液压机活动横梁四角位移的检测方法

3.5液压机同步驱动控制系统流程

3.6本章小结

第4章 液压机多油缸同步控制系统数学建模及仿真分析

4.1数字阀控型多油缸同步控制系统数学建模

4.2基于AMESim的液压同步控制仿真分析

4.3本章小结

第5章 实验平台的搭建及实验数据处理

5.1实验平台的搭建

5.2实验流程及控制程序编制

5.3实验操作及实验结果分析

5.4本章小结

第6章 结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间的研究成果