液压滑台的数控化,需要对控制阀改造为易于数字控制的液压阀,并增加数字控制器和必要的检测放大、驱动电路。其级成原理如所示。
组成原理输入信号给定油缸的运动规律,包括快进、各工进及快退的起始位置和终止位置,以及各阶段的运动速度。控制放大器实时读入由传感器检测到的油缸运动参数,经和输入参数比较、处理和放大后,输出信号给控制阀,得到相应的阀位及阀口的开口量,从而使油缸按给定的运动规律运动。
实现的方法(1)控制阀的改造易于实现数字控制的液压阀,除了昂贵伺服阀外,工业上已较普遍使用的,还有比例阀和高速开关阀。在结构上,普通的方向阀与比例方向阀相似;两者的本质差别在于:普通方向阀的转换元件为开关式的电磁铁,而比例阀的机电转换元件为比例电磁铁。因此,只需将原方向阀的普通电磁铁换为比例电磁铁即可。但此时应注意:原阀的先导阀芯工作行程必须与比例电磁铁的有效工作行程相适应,先导阀的对中弹簧需重新选择,以同比例电磁铁的力特性相符。
为了提高系统的控制特性,还应对主阀芯的位移加以检测,构成阀的位移内闭环。经改造后,阀的先导级在工作时实际上是在快速地切换油路,因油路状态所持续的时间不同,从而使得主阀芯在一相应的位置2。
同上一方法的原理类似,也可用两个二位三通高速开关阀,替代原方向阀的先导级。两个开关阀以差动驱动的方式控制主阀芯的位置1,从而控制阀口的开度。决定油缸运动速度的直接因素阀的流量,虽然还与阀口两端压差等有关,但类似的应用13表明,这种控制方案是可行的。
(2)控制放大器以PLC作为控制器,可以克服传统继电器的不足,并能实现闭环控制。但因PLC的资源特点,其数学运算能力差,只能实现算法简单的单闭环控制,在要求不高的场合,也可以考虑使用PLC.