YHGQ―1200焊轨车焊接液压系统的优化

[摘 要]针对YHGQ-1200焊轨车焊接油压波动大、控制精度低的问题，提出采用PVG32-2负荷敏感比例多路阀和比例溢流阀方法，精确控制焊接液压系统的流量和压力，从而提高了焊接油压的控制精度，同时减小了调试难度。

[关键词]气压焊；焊接液压系统；比例溢流阀

中图分类号：U216.8 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）04-0069-02

[Abstract]In order to solve the problem of fluctuation andlow precision of the welding oil pressure of the YHGQ-1200 rail welding vehicle，The paper proposed to use PVG32-2 proportional valve and proportional relief valve to precisely control the flow rate and pressure required for welding hydraulic system。This method can improve the control accuracy of welding pressure， and can reduce the debugging difficulty.

[Key words]gas-pressure welding ；welding hydraulic system；proportional relief valve

0 前言

YHGQ-1200焊车（以下简称“焊轨车”）主要工作装置为GPW-1200气压焊机，该焊轨车采用A11VO95EP2D/10L-NSD12KD02P-S的变量泵为焊机提供压力油，原焊接液压系统采用高压负荷传感阀控制焊接压力和流量，现场使用中发现油压控制精度差，严重影响焊接质量。本文探究液压系统改进，采用比例溢流阀和PVG32-2负荷敏感比例多路阀来控制焊接压力和流量，达到提高气压焊机油压控制精度的效果。

1.原焊接液压系统

焊轨车原液压系统通过高压负荷传感阀PSV552/350-3VKM2LV01来控制焊机油源的压力和流量，该阀为负载敏感型比例多路阀，通过比例控制实现远程遥控，其原理见图1。该阀共三联，分进油联、第1联和第2联，其中第2联作为备用。二通压力补偿器用于保证多路执行元件以不同的压力、速度独立工作，且保证主阀芯控制流量时不受负载影响。二次溢流阀通过限制LS的压力来限制换向阀负载口A或B的最高工作压力。焊机控制系统根据作业需求输出焊接液压系统压力（C80）和流量（C81）信号至高压负荷传感阀的可编程控制器PLVC4-G，执行作业程序时PLVC4-G输出压力信号（C33）和流量信号（C34）至比例调压阀和主换向阀的电磁铁，从而控制焊接系统的压力和流量。在该车使用的三年里，焊接油压不稳定，严重影响焊接质量。基于原有的变量泵，需对焊接液压系统进行优化，提高焊接油压的控制精度。

2.系统优化设计

原系统中的PSV552/350-3VKM2LV0阀压力控制和流量控制部分集成于同一个阀块，主换向阀的温升比较大，会导致比例调压阀的温度变化较大，导致该阀稳定性和系统的可重复性均比较差。每台车调试都要对PLVC4的程序进行单独测试并调整，其调试难度比较大。因此需对原系统做以下优化：

1）将焊接系统的流量和压力控制分为两个部分，避免阀体温升影响压力比例控制的精度；

2）为了提高控制精度，将焊接压力分为0～138bar和138bar～315bar两个阶段。

优化后的系统采用PVG32-2负荷敏感比例多路阀和比例溢流阀组来控制焊接系统的流量和压力，其中比例溢流阀组由比例溢流阀TS58-20、TS38-20和高低压阶段转换的电磁阀组成，优化后的系统原理见图2。

气压焊机的控制系统根据作业需求输出2.5～5V或5～7.5V的流量信号（C81）到PVG32-2负荷敏感比例多路阀，从而控制焊接系统的流量，该阀具有负载敏感和电比例调节功能，系统流量与负载压力无关。焊机控制系统输出0～10V的压力信号（C80）到比例溢流阀的TS1、TS2放大器。PVG32-2阀的LS油通过比例溢流阀组进行控制，比例溢流阀组的电磁阀不带电时为低压阶段0～138bar，得电时为高压阶段138～315bar，LS油作为PVG32-2负荷敏感比例多路阀中压力补偿器的控制油对压力油进行控制，从而控制焊接液压系统的压力。

信号直接由焊机控制系统输入到负荷敏感比例多路阀和比例溢流阀的放大器上，省去了PLVC4可编程控制器对C80、C81信号进行运算处理，使得调试工作得到简化，调整放大器（如图3）中的最大电流和最小电流的旋钮，即可完成压力调试工作。比例溢流阀组中电磁阀不得电时，给TS1输入信号为0VDC电压，调整最小电流旋钮，直至M口压力建立；输入信号为10VDC电压，调节最大电流旋钮，直到M口压力为138bar。电磁阀得电时，给TS2输入信号为0VDC电压，调整最小电流旋钮，直到M口压力为138bar；输入信号为10VDC电压，调节最大电流旋钮，直到M口压力为315bar。

3.优化后运用效果

焊轨车的焊接液压系统采用PVG32-2负荷敏感比例多路阀和比例溢流阀优化后，经过现场运用考核，其工作稳定可靠，控制精度满足要求，工作效果良好，如图4所示。

对原焊接液压系统和优化系统控制的油压进行实测对比，结果如表1。可见其焊接油压的控制精度得到了显著提高。

4.结论

1）对于气压焊轨车的焊接液压系统，为了保证焊接油压的控制精度，应避免温升对阀体特性的影响，尽量避免流量控制和压力控制集成在一个组件上。

2）采用压力调节范围分段的方法，能有效提高控制系统的控制精度。

3）采用PVG32-2负荷敏感比例多路阀和比例溢流阀组的焊接液压系统，满足气压焊轨机对油源的要求。

参考文献

[1] 王静，李永安，王佃武.负载敏感比例多路阀在使用中应注意的若干问题[J].液压与气动2014，（7）：76-79.

[2] 邓江涛，杨发虎.PVG32多路阀之应用[J].工程机械2012，43（9）：56-58.

[3] 吴晓明，高殿荣著.液压变量泵（马达）变量调节原理与应用[M] 北京：机械出版社，2012.

作者简介

孙俊鑫（1986-），男，山西忻州人，工程师，硕士，主要研究方向：铁路养护机械。