一种同步调节的液压升降控制装置

技术领域

本发明涉及舞台升降设备技术领域，特别是涉及一种同步调节的液压升降控制装置。

背景技术

旅游活动不仅是对大自然美景的欣赏，它同时是一种文化传播的有效途径，旅游演出是文化活动传播的主要媒介之一。随着社会经济的发展繁荣，在国内出现了种类和数量繁多的旅游演出，它们通常会借助现代科学和技术，构建各种适合特定演出内容的演艺设备。在多数旅游演出中，都会或多或少配置一些水中表演的机械设备，由于液压执行元件较适合布置于水中的缘故，这些设备大多都采用液压系统进行驱动。

在这些液压驱动的水中设备中，常常会设置同样形态的多数量重复设备矩阵，以此来营造某种特殊的表演环境和氛围，在这些矩阵表演升降设备的运行过程中，为了达到观演视觉效果的要求，通常要求所有设备或分组运行的部分设备有整齐划一的动作和缓起缓停的稳定性运行，若设备在运行过程中，达不到一定的同步性，则会严重影响表演效果。这类阵列重复设备数量往往较多，传统的分流集流和同步马达技术不适合这种多数量的同步系统，同步精度不能满足演出视觉效果的要求。当然，采用闭环回路比例控制系统，可以满足矩阵设备的同步控制要求，但其成本较高，而且设备数量较多使其性价比很低；而且，升降设备在升降时载荷有变化，还会影响到阵列设备的速度变化，从而导致同步误差增大，影响视觉效果。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种同步调节的液压升降控制装置，以克服现有技术中舞台升降设备在升降时载荷有变化，会影响到阵列设备的速度变化，从而导致同步误差增大，影响视觉效果的问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种同步调节的液压升降控制装置，包括一个液压动力装置、多个液压驱动装置、多个升降驱动装置和多个升降台，所述液压驱动装置的输入端与所述液压动力装置连通，所述液压动力装置为所述液压驱动装置提供动力；所述液压驱动装置的输出端与所述升降驱动装置连通，为所述升降驱动装置提供动力；所述升降台位于所述升降驱动装置上部，随所述升降驱动装置同步运动；所述升降台上安装有位置传感器，所述位置传感器与所述液压驱动装置连通，所述液压动力装置包括液压泵，所述液压驱动装置中的动力件为液压缸，所述液压泵为所述液压缸提供动力，所述驱动系统中包括下降节流阀以及上升节流阀，所述液压泵通过所述下降节流阀或所述上升节流阀连接所述液压缸；所述液压泵驱动所述液压缸带动所述升降台运动，所述下降节流阀用于调节所述升降台的下降速度，所述上升节流阀用于调节所述升降台的上升速度。

进一步的，所述液压动力装置还包括电动机，所述电动机连接所述液压泵，且所述电动机的一端还连接有变频器，所述电动机用于带动所述液压泵运行，所述变频器用于调节控制电动机的速度等参数；所述变频器与位置传感器连通，所述升降台运动后，所述位置传感器的信号反馈到所述液压驱动装置，通过所述变频器接受并处理信号，来调整所述电动机的转速使得多个所述升降台之间的升降速度可以保持一致。

进一步的，所述液压动力装置还包括电磁换向阀，所述电磁换向阀设置在所述液压泵与所述液压缸之间，所述电磁换向阀通过所述下降节流阀或所述上升节流阀连接所述液压缸，所述电磁换向阀是启动、停止和转换设备运行方向的液压控制元件。

进一步的，所述下降节流阀与所述液压缸之间还连接有液控单向阀，所述液控单向阀使所述升降台在停止时保持平衡；所述驱动系统还包括溢流阀和压力滤油器，所述液压泵通过所述溢流阀连接所述电磁换向阀，所述压力滤油器连接在所述液压泵上，所述溢流阀作为安全阀使用，所述压力滤油器是确保驱动系统液压介质清洁度的液压附件。

进一步的，所述液压泵与所述液压缸之间连接有液压管路，通过所述液压管路运送液体，所述液压驱动装置上通过传动装置连接有多个升降驱动装置，所述升降台安装在所述升降驱动装置上，所述液压驱动装置通过所述升降驱动装置带动所述升降台运动。

(三)有益效果

本发明一种同步调节的液压升降控制装置，在升降台上安装位置传感器，通过多个位置传感器反馈的带有差异性的信号给变频器，变频器经过数据处理对电动机的转速进行调整，以此对液压泵的控制，使其无需改变原系统液压元件即可实现多个升降台之间可以保持相对一致的运行，使得在演出时能满足多数量的演艺矩阵设备可以同步运行的视觉效果；通过液压动力装置中缓起缓停的功能，使表演过程中舞台更加平稳，同时通过下降节流阀和上升节流阀的精密调节，可以实现各个液压缸的同步调节，使得表演时舞台效果更佳。

附图说明

图1为本发明一种同步调节的液压升降控制装置的主视图；

图2为本发明一种同步调节的液压升降控制装置的驱动系统图；

图3为本发明一种同步调节的液压升降控制装置的液压动力装置结构图。

其中：1为液压泵、2为液压缸、3为升降台、4为下降节流阀、5为上升节流阀、6为电动机、7为变频器、8为电磁换向阀、9为液控单向阀、10为溢流阀、11为压力滤油器、12为液压管路、13为传动装置、14为升降驱动装置、A为液压动力装置、B为液压驱动装置。

具体实施方式

参阅图1～图2，为解决上述技术问题，本发明提供一种同步调节的液压升降控制装置，包括一个液压动力装置A、多个液压驱动装置B、多个升降驱动装置14和多个升降台3，液压驱动装置B的输入端与液压动力装置A连通，液压动力装置A为液压驱动装置B提供动力；液压驱动装置B的输出端与升降驱动装置14连通，为升降驱动装置14提供动力；升降台3位于升降驱动装置14上部，随升降驱动装置14同步运动；升降台3上安装有位置传感器，位置传感器与液压驱动装置B中的变频器7连通，位置传感器将信号反馈到变频器7，变频器7对反馈信号做处理，通过反馈信号的差异来判断升降台3之间的相对运动，以此来调整电机的转速，达到对液压泵1的控制，使得多个升降台3可以相对一致的保持运动，使得在演出时能满足多数量的演艺矩阵设备可以同步运行的视觉效果；其中液压动力装置A包括液压泵1，液压驱动装置B中的动力件为液压缸2，液压泵1为液压缸2提供动力，具体的，液压泵1与液压缸2之间连接有液压管路12，通过液压管路12实现液体的流通，液压驱动装置通过传动装置13连接有多个升降驱动装置14，升降台3与升降驱动装置14连接，液压动力装置A还包括下降节流阀4以及上升节流阀5，液压泵1通过下降节流阀4或上升节流阀5连接液压缸2；运行时，液压泵1驱动液压缸2，液压缸2通过升降驱动装置14带动升降台3运动，下降节流阀4用于调节升降台3的下降速度，上升节流阀5用于调节升降台3的上升速度。

本实施例中，液压动力装置A还包括电动机6，该电动机6连接液压泵1，且电动机6的一端还连接有变频器7，其中变频器7是电动机6的控制装置，它可以调节控制电动机6的速度等参数，且变频器7与位置传感器连通，电动机6与液压泵1连接构成设备升降的动力源，由电动机6驱动液压泵1；升降台3运动后，位置传感器的信号反馈到液压驱动装置B，通过变频器7接受并处理信号，来调整电动机6的转速使得多个升降台3之间的升降速度可以保持一致；液压动力装置A还包括电磁换向阀8，电磁换向阀8设置在液压泵1与液压缸2之间，电磁换向阀8通过下降节流阀4或上升节流阀5连接液压缸2，电磁换向阀8是启动、停止和转换设备运行方向的液压控制元件，下降节流阀4与液压缸2之间还连接有液控单向阀9，液控单向阀9是在停止时使设备位置保持平稳；本实施例中，液压动力装置A还包括溢流阀10和压力滤油器11，其中液压泵1通过溢流阀10连接电磁换向阀8，压力滤油器11连接在液压泵1上，溢流阀10是调整系统最高压力的安全阀，压力滤油器11是确保系统液压介质清洁度的液压附件。

本发明实现缓起缓停的步骤为，在设备起动之前，首先使电磁换向阀8的电磁铁得电，图2中的电磁换向阀分为电磁铁a和电磁铁b，若要升降台3上升则电磁铁a得电，若要升降台3下降则电磁铁b得电，使电磁换向阀8打开，由于电动机6未工作，所以液压泵1对系统不会提供带有一定压力的液压介质，并且由于液控单向阀9的作用，升降台3也不会由于自重而下沉，所以当电磁换向阀8打开时升降台3并不会启动，然后使变频器7控制电动机6起动，在起动过程中，变频器7的电流输出频率从小到大逐渐增加，电动机6随之起动并逐渐增加转速，此时液压泵1输出的流量也将逐渐增大而达到设备缓起的目的。同理，对于升降台3的缓停，主要是通过变频器7对电动机6进行控制，使得液压泵1的流量随着电动机6转速的降低而减小，与设备起动不同的是，由于液压泵1在低转速时输出流量不稳定，会导致设备运行不稳定，故在电动机6转速减小到200r/min时,应关闭电磁换向阀8停止设备，设备在停止时的运行速度已很低，所以基本没有冲击，实现设备的缓停。需要注意的是，在设备起动时，由于存在较大的摩擦阻力，所以在系统流量较小(电动机2转速小于200r/min)时，一般不会产生设备运行的不稳定现象，但如果有需要，也可以模仿设备的缓停，先让变频器7起动电动机6至一定转速后再打开电磁换向阀8。

本实施例中，驱动系统采用的是回油节流回路，它可以保证系统运行的稳定性，特别是下降节流阀4，可以克服设备下降时因超越负载而引起的设备“爬行”现象；由于节流阀的调节精度不能满足阵列设备的同步精度要求，故在通过调节下降节流阀4和上升节流阀5对升降台3的速度进行初步调节后，可利用变频器7控制调节电动机6的转速，使得液压泵1的输出流量得到调整，从而实现较高精度的调节，实现升降台3运行同步性在观演视觉上的精度要求，由于经过节流阀的初步调节，所以此时电动机6转速调节的幅度不会很大，一般在1000—1450r/min范围内调节即可达到视觉同步精度的观演效果，其响应速度也能满足相应要求。如果所有升降台3在升降时的载荷不变化，可以采用开环控制系统，电动机6的调整转速可以固定，它通常能满足视觉效果的同步精度要求。如果升降台3在升降时载荷有变化，这会影响到升降台3的速度变化，从而导致同步误差增大，此时可以增加设备的位置传感器，其与电动机6转速调节流量的驱动系统共同构成液压闭环控制系统，实现升降台3运行速度的实时调节，以达到满足舞台升降时视觉效果同步的性能要求。

本发明一种同步调节的液压升降控制装置，在升降台上安装位置传感器，通过多个位置传感器反馈的带有差异性的信号给变频器，变频器经过数据处理对电动机的转速进行调整，以此对液压泵的控制，使其无需改变原系统液压元件即可实现多个升降台之间可以保持相对一致的运行，使得在演出时能满足多数量的演艺矩阵设备可以同步运行的视觉效果；通过液压动力装置中缓起缓停的功能，使表演过程中舞台更加平稳，同时通过下降节流阀和上升节流阀的精密调节，可以实现各个液压缸的同步调节，使得表演时舞台效果更佳。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。