PWM液压阀在隧道掘进机推进液压系统中的应用

日期:2020-07-29 11:39:54 作者:guest 浏览: 查看评论 加入收藏

隧道掘进机(T B M)作业环境恶劣,掘进过程中操作人员不仅要根据岩层变化选择不同的掘进速度,还要进行必要的横向与纵向位置调整。上述特殊工况,要求其推进液压系统性能可靠、动作精准。为满足这一要求,在隧道掘进机中多采用控制精度很高的PWM液压阀(又称高速开关阀)对推进液压缸进行控制。

1.PWM液压阀的特性

PWM液压阀由脉冲调制器进行控制。脉冲调制器的原理如图1所示。图1a中的U 为经计算机计算后输出的控制信号,V 为计算机输出的另一系列作为载波信号的锯齿波信号。脉宽调制器将输入的锯齿波信号与输入的控制信号比较后,转换为时间周期为T 的脉宽调制信号。如果在某一时刻U值大于V值,则输出高电平,否则输出低电平。根据这一原理,得到图1b中所示一系列控制指令信号。

将这一指令施加到PWM液压阀的电磁线圈上,在高电平期间该阀有流量q通过,其余的时间内则无流量通过。由于时间周期T非常小,常为0.01~0.15s,因此常用平均流量q 来表示这一时间内PWM液压阀的输出流量,其计算公式如下:

 

上式表明,PWM液压阀的流量q与脉宽占空比τ 成正比。脉宽占空比τ 越大,通过PWM液压阀进入推进液压缸的平均流量越大,推进液压缸的运动速度就越快。计算机根据控制要求发出相应的脉宽调整信号,控制PWM液压阀开启或关闭,便可调整推进液压缸液压油流量的大小和流向。

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