浅析几种典型的液压同步回路

     在液压系统设计中，经常会遇到两缸或多缸的同步问题。本文介绍几种常见的液压同步回路，并对
各自的特点和用途加以分析。
1 采用同步阀的同步回路
      同步阀有分流阀和分流集流阀两种，常用的是分流集流阀。采用分流集流阀可使液压缸双向同步(图
1)。由于这种阀的内部节流孔是相互连通的，为了防止在行程中途停止时两液压缸因负载不同而发生窜
动，故在该阀与液压缸之间装有液控单向阀。若液压缸每次都到达行程终点，则经阀内相通的油孔，可
使两缸都能到达行程终点，从而防止累积误差。分流集流阀可用于两液压缸负载相差较大的同步回路，
在完全偏载时仍能保证速度同步，同步精度可达 1  

％ ～3  

％ 。

采用分流集流阀的同步回路
      分流集流阀有一定的适用范围，低于公称流量过多时，分流精度明显下降。该阀的压降较大，约为
1MPa，因此在确定系统压力时应考虑到这一因素。另外，在安装分流集流阀时，要考虑对称配管，并
尽量靠近执行机构。
      这种同步回路结构简单、造价低，适用于同步精度要求不高的设备。
2 采用液压同步马达的同步回路
      液压同步马达是由尺寸相同的若干个液压马达组成的(图 2)。相同的尺寸和较高的加工精度，使得各
个液压马达的流量基本相同，从而实现速度同步。同步精度主要取决于液压马达和液压缸的加工精度以
及负载的均匀性。由于加工误差总是存在的，故同步误差是不可避免的。因此，在采用同步马达的同步
回路中，要采取措施消除累积误差，提高同步精度。
采用同步马达的同步回路
      在液压同步马达内部每一条油路上都设有一个溢流阀和单向阀组成的阀组，用于消除位置不同步误
差。一个液压同步马达一般要控制几个液压缸，由于存在同步误差，其中必有一个液压缸先到达终点，
随着马达继续转动，已到终点的液压缸的压力油就通过溢流阀回到油箱；同样，在液压缸回程时，也
必然有一个缸首先到达终点，随着马达继续转动，该油缸与其马达之间会产生真空，这时通过单向阀
对该支路进行补油。这样，通过溢流和补油来实现同步，从而消除累积误差。
液压同步马达应尽量靠近执行机构，在安装时要对称配管。
      这种采用液压同步马达的同步回路适用于多缸同步且同步精度要求较高的回路，其同步精度可达 l

 

％ 。
3 采用比例阀的同步回路
      这种同步回路是由带内置位移传感器的伺服油缸(或带外置位移传感器的普通油缸)和比例阀组成，
通过位移传感器和比例阀构成的闭环控制实现精确的同步控制。两个比例阀的控制信号，一个设为基准
信号，另一个设为跟随信号。回路的同步精度取决于位移传感器和比例阀的控制精度，同步精度
≤O．1  

％ 。

 采用比例阀控制的同步回路
      液压缸可选用带内置位移传感器的伺服油缸，也可选带外置位移传感器的普通油缸。前者安装方便，
但价格高；后者价格低，但需要考虑位移传感器的安装和维护问题。在设计时应根据实际情况来确定。
4 采用带液压伺服补偿的等流量双泵的同步回路
      对于大型设备的液压同步回路，由于执行机构所需要的流量较大，全流量通过控制阀所产生的节流
损失较大，因此系统的效率较低；若采用变量泵容积调速同步回路，虽然可获得高效率，但同步精度
较低。采用带液压伺服补偿的等流量双泵同步回路，则可解决这一问题。这种同步回路如图 4 所示，由
两台等流量泵输出的大流量压力油分别向两液压缸供油，液流不经过节流，系统的效率高。用两个等流
量泵独立供给两个等尺寸的液压缸，理论上可实现缸的同步，但实际上只能是基本同步。因为由于液压
元件的制造误差以及两支路可能的偏载等原因，会使两缸的运动速度产生误差。为了消除速度误差，须
在系统中设置液压伺服补偿装置。

采用等流量双泵的同步回路