油缸位移同步控制系统及油缸位移同步控制方法

技术领域

本申请涉及基础施工技术领域，特别是涉及一油缸位移同步控制系统及油缸位移同步控制方法。

背景技术

TRD链式成槽机包括上横移油缸和下横移油缸，且既要求上横移油缸和下横移油缸能够单独动作，也要求上横移油缸和下横移油缸能够同时动作，并在同时动作时要求上横移油缸和下横移油缸的活塞杆位移能够基本保持一致，即保持油缸同步。

上横移油缸和下横移油缸缸体固定于上，当多路阀的两个电磁换向阀得电换向时，可实现上横移油缸和下横移油缸活塞杆伸出或缩回。当两个电磁换向阀同时换向时，上横移油缸和下横移油缸便能实现同时动作。然而，由于上横移油缸和下横移油缸在工作过程中所受阻力不同，同时上横溢油缸和下横移油缸在工作时内泄量不同，导致二者油缸在同时工作时，活塞杆的位移会产生偏差，无法满足油缸同步性要求。当需要同步动作时，若上横移油缸和下横移油缸活塞杆初始位移不同，需要人为操作操纵杆，使二者油缸活塞杆具有相同的初始位移，劳动强度较大。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种油缸位移同步控制系统及油缸位移同步控制方法，以使两个油缸能够保持同步动作，且无需人工干预，降低了劳动强度。

为达到上述目的，本申请提供一种油缸位移同步控制系统，包括主泵、第一换向阀、第二换向阀、第一主油路、第二主油路、第三主油路、第四主油路、第一调节阀、第二调节阀、第一油缸和第二油缸，所述主泵用于通过所述第一主油路或所述第二主油路给所述第一油缸供油，所述主泵还用于通过所述第三主油路或所述第四主油路供油，所述第一换向阀和所述第二换向阀连接于所述主泵，所述第一换向阀连接于所述第一主油路和所述第二主油路，以控制所述主泵通过所述第一主油路还是所述第二主油路给所述第一油缸供油，所述第二换向阀连接于所述第三主油路和所述第四主油路，以控制所述主泵通过所述第三主油路还是所述第四主油路给所述第二油缸供油，所述第一调节阀设于所述第一主油路上以调节所述第一主油路流入所述第一油缸的流量，所述第二调节阀设于所述第三主油路上以调节所述第三主油路流入所述第二油缸的流量。

可选地，所述第一调节阀直接连通或通过节流阀连通所述第一主油路；所述第二调节阀直接连通或通过节流阀连通所述第三主油路。

可选地，所述第一油缸包括第一腔和第二腔，所述第二油缸包括第三腔和第四腔，所述第一主油路的一端连接于所述第一腔，所述第一主油路的另一端连接于所述第一换向阀，所述第二主油路的一端连接于所述第二腔，所述第二主油路的另一端连接于所述第一换向阀，所述第三主油路的一端连接于所述第三腔，所述第三主油路的另一端连接于所述第二换向阀，所述第四主油路的一端连接于所述第四腔，所述第四主油路的另一端连接于所述第二换向阀；

所述油缸位移同步控制系统还包括主压力油路和回油油路，所述主压力油路的一端连接于所述主泵，另一端连接于所述第一换向阀和所述第二换向阀；所述回油油路的一端连接于油箱，另一端连接于所述第一换向阀和所述第二换向阀所述。

可选地，所述第一换向阀包括第一油口、第二油口、第三油口和第四油口，所述第一油口通过所述主压力油路连接于所述主泵，所述第二油口连接于所述回油油路，所述第三油口连接于所述第一主油路，所述第四油口连接于所述第二主油路，所述第一换向阀包括第一位、第二位和第三位，所述第一位时所述第一油口与所述第二油口、所述第三油口、所述第四油口断开，所述第二位时所述第一油口和所述第四油口连通，所述第二油口和所述第三油口连通；所述第三位时所述第一油口和所述第三油口连通，所述第二油口和所述第四油口连通；

所述第二换向阀包括第五油口、第六油口、第七油口和第八油口，所述第五油口通过所述主压力油路连接于所述主泵，所述第六油口连接于所述回油油路，所述第七油口连接于所述第三主油路，所述第八油口连接于所述第四主油路，所述第二换向阀包括第四位、第五位和第六位，所述第四位时所述第五油口与所述第六油口、所述第七油口、所述第八油口断开；所述第五位时所述第五油口和所述第八油口连通，所述第六油口和所述第七油口连通；所述第六位时所述第五油口和所述第七油口连通，所述第六油口和所述第八油口连通。

可选地，所述第一调节阀包括第一调节油口和第二调节油口，所述第一调节油口连接于所述第一换向阀的所述第三油口，所述第二调节油口连接于所述第一油缸的所述第一腔，所述第一调节阀包括第一换向位和第二换向位，所述第一换向位时，所述第一调节油口和所述第二调节油口直接连通；所述第二换向位时，所述第一调节油口和所述第二调节油口通过节流阀连通；所述第二调节阀包括第三调节油口和第四调节油口，所述第三调节油口连接于所述第二换向阀的所述第七油口，所述第四调节油口连接于所述第二油缸的所述第三腔，所述第二调节阀包括第三换向位和第四换向位，所述第三换向位时，所述第三调节油口和所述第四调节油口直接连通；所述第四换向位时，所述第三调节油口和所述第四调节油口通过节流阀连通。

可选地，所述第一主油路和所述第二主油路上设有第一液压锁，所述第三主油路和所述第四主油路上设有第二液压锁。

可选地，所述第一液压锁包括第一单向阀和第二单向阀，所述第一主油路上设有允许油液从所述第一换向阀流向所述第一油缸的所述第一单向阀，所述第二主油路上设有允许油液从所述第一换向阀流向所述第一油缸的所述第二单向阀，所述第一换向阀的所述第三油口还与所述第二单向阀的控制油口连接，所述第一换向阀的所述第四油口还与所述第一单向阀的控制油口连接；所述第二液压锁包括第三单向阀和第四单向阀，所述第三主油路上设有允许油液从所述第二换向阀流向所述第二油缸的所述第三单向阀，所述第四主油路上设有允许油液从所述第二换向阀流向所述第二油缸的所述第四单向阀，所述第二换向阀的所述第三油口还与所述第四单向阀的控制油口连接，所述第二换向阀的所述第四油口还与所述第三单向阀的控制油口连接。

可选地，所述油缸位移同步控制系统还包括第一位移检测元件、第二位移检测元件和控制模块，所述第一位移检测元件、所述第二位移检测元件、所述第一调节阀和所述第二调节阀均连接于所述控制模块；所述第一位移检测元件用于检测所述第一油缸的活塞杆的位移量，所述第二位移检测元件用于检测所述第二油缸的活塞杆的位移量，所述控制模块用于在控制所述第一油缸和所述第二油缸同步动作时并在所述第一位移检测元件和所述第二位移检测元件检测到的位移差值的绝对值大于预设位移差值时控制所述第一调节阀通过节流阀连通所述第一主油路，或者控制所述第二调节阀通过节流阀连通所述第三主油路。

本申请还提供一种油缸位移同步控制方法，用于控制上述油缸位移同步控制系统，所述油缸位移同步控制方法包括：

操作所述第一换向阀和所述第二换向阀换向；

判断所述第一油缸和所述第二油缸是否被控制为同步动作；

判断所述第一油缸的活塞杆的第一位移与所述第二油缸的活塞杆的第二位移的当前位移差值的绝对值是否小于等于预设位移差值，如果是，控制所述第一调节阀直接连通所述第一主油路，且控制所述第二调节阀直接连通所述第三主油路，如果否，控制所述第一调节阀通过节流阀连通所述第一主油路，或者控制所述第二调节阀通过节流阀连通所述第三主油路。

可选地，所述控制第一调节阀通过节流阀连通第一主油路，或者控制第二调节阀通过节流阀连通第三主油路的步骤具体包括：判断所述当前位移差值的是否大于所述预设位移差值；如果是，控制所述第一调节阀通过节流阀连通所述第一主油路，而所述第二调节阀直接连通所述第三主油路；如果否，控制所述第二调节阀通过节流阀连通所述第三主油路，而所述第一调节阀直接连通所述第一主油路。

由上述，本申请的油缸位移同步控制系统及油缸位移同步控制方法中，通过在第一主油路和第三主油路上设置调节阀，当两个油缸不同步时，可通过控制调节阀的位置控制第一主油路和第三主油路上的流量，从而调节第一油缸和第二油缸的动作速度，能保证油缸同步动作，无需人为操作，降低了劳动强度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请一实施例提供的油缸位移同步控制系统的结构示意图。

图2为图1所示油缸位移同步控制系统的部分模块结构图。

图3为本申请一实施例提供的油缸位移同步控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请的特定实施例进行详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请的描述，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电性连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语的具体含义。

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是为了区别属性类似的数值或元件，而不是指示或暗示相对的重要性或者特定的顺序。

术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体，意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。

图1为本申请一实施例提供的油缸位移同步控制系统的结构示意图。如图1所示，一实施例的油缸位移同步控制系统包括主泵11、第一换向阀13、第二换向阀15、第一主油路17、第二主油路19、第三主油路21、第四主油路23、第一调节阀25、第二调节阀27、第一油缸29和第二油缸31。主泵11用于通过第一主油路17或第二主油路19给第一油缸29供油，以使第一油缸29伸出或缩回，主泵11还用于通过第三主油路21或第四主油路23供油，以使第二油缸31伸出或缩回。第一换向阀13和第二换向阀15连接于主泵11，第一换向阀13连接于第一主油路17和第二主油路19，以控制主泵11通过第一主油路17还是第二主油路19给第一油缸29供油，第二换向阀15连接于第三主油路21和第四主油路23，以控制主泵11通过第三主油路21还是第四主油路23给第二油缸31供油。第一调节阀25设于第一主油路17上以调节第一主油路17流入第一油缸29的流量，第二调节阀27设于第三主油路21上以调节第三主油路21流入第二油缸31的流量。

本实施例的油缸位移同步控制系统中，通过在第一主油路和第三主油路上设置调节阀，当两个油缸不同步时，可通过控制调节阀的位置控制第一主油路和第三主油路上的流量，从而调节第一油缸和第二油缸的动作速度，能保证油缸同步动作，无需人为操作，降低了劳动强度。

本实施例中，第一油缸29包括第一腔292和第二腔294，第二油缸31包括第三腔312和第四腔314。第一主油路17的一端连接于第一油缸29的第一腔292，第一主油路17的另一端连接于第一换向阀13，第二主油路19的一端连接于第一油缸29的第二腔294，第二主油路19的另一端连接于第一换向阀13。第三主油路21的一端连接于第二油缸31的第三腔312，第三主油路21的另一端连接于第二换向阀15，第四主油路23的一端连接于第二油缸31的第四腔314，第四主油路23的另一端连接于第二换向阀15。当第一油缸29伸出时，主泵11提供的压力油经过第一换向阀13后通过第一主油路17进入第一腔292，第一腔292内的压力油推动第一油缸29的活塞杆向右移动，此时第二腔294内的油液通过第二主油路19经第一换向阀13后流回油箱37；当第一油缸29缩回时，主泵11提供的压力油经过第一换向阀13后通过第二主油路19进而第二腔294，第二腔294内的压力油推动第一油缸29的活塞杆向左移动，此时第一腔292内的油液通过第一主油路17经第一换向阀13后流回油箱37。第二油缸31的工作过程和第一油缸29相似，再次不再赘述。

本实施例中，油缸位移同步控制系统还包括主压力油路33和回油油路35。主压力油路33的一端连接于主泵11，另一端连接于第一换向阀13和第二换向阀15。回油油路35的一端连接于油箱37，另一端连接于第一换向阀13和第二换向阀15。

具体地，第一换向阀13和第二换向阀15均为三位四通换向阀。第一换向阀13包括第一油口132、第二油口133、第三油口134和第四油口135，第一油口132通过主压力油路33连接于主泵11，第二油口133连接于回油油路35，第三油口134连接于第一主油路17，第四油口135连接于第二主油路19。第一换向阀13包括第一位、第二位和第三位，第一位(即图1中的中位)时第一油口132与第二油口133、第三油口134和第四油口135断开；第二位(即图1中的上位)时第一油口132和第四油口135连通，第二油口133和第三油口134连通，主泵11提供的压力油经主压力油路33、第一油口132、第四油口135、第二主油路19流入第一油缸29的第二腔294，第一油缸29缩回；第三位(即图1中的下位)时第一油口132和第三油口134连通，第二油口133和第四油口135连通，主泵11提供的压力油经主压力油路33、第一油口132、第三油口134、第一主油路17流入第一油缸29的第一腔292，第一油缸29伸出。

具体地，第二换向阀15包括第五油口152、第六油口153、第七油口154和第八油口155，第五油口152通过主压力油路33连接于主泵11，第六油口153连接于回油油路35，第七油口154连接于第三主油路21，第八油口155连接于第四主油路23。第二换向阀15包括第四位、第五位和第六位，第四位(即图1中的中位)时第五油口152与第六油口153、第七油口154和第八油口155断开；第五位(即图1中的上位)时第五油口152和第八油口155连通，第六油口153和第七油口154连通，主泵11提供的压力油经主压力油路33、第五油口152、第八油口155、第四主油路23流入第二油缸31的第四腔314，第二油缸31缩回；第六位(即图1中的下位)时第五油口152和第七油口154连通，第六油口153和第八油口155连通，主泵11提供的压力油经主压力油路33、第五油口152、第七油口154、第三主油路21流入第二油缸31的第三腔312，第二油缸31伸出。

具体地，第一换向阀13和第二换向阀15可集成于同一多路阀内，也可为分别独立的阀。

具体地，第一换向阀13和第二换向阀15的可为电磁阀，通过控制第一换向阀13和第二换向阀15的电磁铁的得失电控制第一换向阀13和第二换向阀15的换向。

本实施例中，第一调节阀25用于直接连通第一油缸29的第一腔292和第一换向阀13的第三油口134，或者通过节流阀连通第一油缸29的第一腔292和第一换向阀13的第三油口134；也就是说，第一调节阀25直接连通或通过节流阀连通第一主油路17。第二调节阀27用于直接连通第二油缸31的第三腔312和第二换向阀15的第七油口154，或者通过节流阀连通第二油缸31的第三腔213和第二换向阀15的第七油口154；也就是说，第二调节阀27直接连通或通过节流阀连通第三主油路21。

具体地，第一调节阀25和第二调节阀27均可为两位三通阀。第一调节阀25包括第一调节油口252和第二调节油口253，第一调节油口252连接于第一换向阀13的第三油口134，第二调节油口253连接于第一油缸29的第一腔292，第一调节阀25包括第一换向位(即图1中的右位)和第二换向位(即图1中的左位)，第一换向位时，第一调节油口252和第二调节油口253直接连通；第二换向位时，第一调节油口252和第二调节油口253通过节流阀连通。第二调节阀27包括第三调节油口272和第四调节油口273，第三调节油口272连接于第二换向阀15的第七油口154，第四调节油口273连接于第二油缸31的第三腔312，第二调节阀27包括第三换向位(即图1中的右位)和第四换向位(即图1中的左位)，第三换向位时，第三调节油口272和第四调节油口273直接连通；第四换向位时，第三调节油口272和第四调节油口273通过节流阀连通。

具体地，第一调节阀25和第二调节阀27均可为电磁阀，第一调节阀25和第二调节阀27的电磁铁不得电时，第一调节阀25和第二调节阀27处于右位，第一调节阀25和第二调节阀27的电磁铁得电时，第一调节阀25和第二调节阀27处于左位。

本实施例中，第一主油路17和第二主油路19上设有第一液压锁39，第三主油路21和第四主油路23上设有第二液压锁41。

具体地，第一液压锁39包括第一单向阀391和第二单向阀392，第一主油路17上设有允许油液从第一换向阀13流向第一油缸29的第一单向阀391，第二主油路19上设有允许油液从第一换向阀13流向第一油缸29的第二单向阀392，第一换向阀13的第三油口134还与第二单向阀392的控制油口连接，以在第一主油路17为高压油时打开第二单向阀392使第二腔294泄油，第一换向阀13的第四油口135还与第一单向阀391的控制油口连接，以在第二主油路19为高压油时打开第一单向阀391使第一腔292泄油。第二液压锁41包括第三单向阀411和第四单向阀412，第三主油路21上设有允许油液从第二换向阀15流向第二油缸31的第三单向阀411，第四主油路23上设有允许油液从第二换向阀15流向第二油缸31的第四单向阀412，第二换向阀15的第三油口134还与第四单向阀412的控制油口连接，以在第三主油路21为高压油时打开第四单向阀412使第四腔314泄油，第二换向阀15的第四油口135还与第三单向阀411的控制油口连接，以在第四主油路23为高压油时打开第三单向阀411使第三腔312泄油。

本实施例的油缸位移同步控制系统中，当第一调节阀25得电位于左位时，流入第一油缸29的第一腔292的流量就减少了，第一油缸29的伸出速度降低，而第二油缸31处于较高速度，由此使第一油缸29和第二油缸31趋于同步。相应地，当第二调节阀27得电位于左位时，流入第二油缸31的第三腔312的流量就减少了，第二油缸31的伸出速度降低，而第一油缸29处于较高速度，由此使第一油缸29和第二油缸31趋于同步。

本实施例中，请参照图2，油缸位移同步控制系统还包括第一位移检测元件45、第二位移检测元件47和控制模块49，第一位移检测元件45、第二位移检测元件47、第一调节阀25和第二调节阀27均连接于控制模块49。第一位移检测元件45用于检测第一油缸29的活塞杆的位移量，第二位移检测元件47用于检测第二油缸31的活塞杆的位移量。控制模块49用于在控制第一油缸29和第二油缸31同步动作时并在第一位移检测元件45和第二位移检测元件47检测到的位移差值的绝对值大于预设位移差值a时控制第一调节阀25处于通过节流阀连通第一油缸29的第一腔292和第一换向阀13的第三油口134的位置(即通过节流阀连通第一主油路17)，或者控制第二调节阀27处于通过节流阀连通第二油缸31的第三腔312和第二换向阀15的第七油口154的位置(即通过节流阀连通第三主油路21)；否则，控制第一调节阀25处于直接连通第一油缸29的第一腔292和第一换向阀13的第三油口134的位置，且控制第二调节阀27处于直接连通第二油缸31的第三腔312和第二换向阀15的第七油口154的位置。具体地，当第一位移检测元件45检测到的位移量大于第二位移检测元件47检测到的位移量时，控制第一调节阀25处于通过节流阀连通第一油缸29的第一腔292和第一换向阀13的第三油口134的位置；当第一位移检测元件45检测到的位移量小于第二位移检测元件47检测到的位移量时，控制第二调节阀27处于通过节流阀连通第二油缸31的第三腔312和第二换向阀15的第七油口154的位置。

具体地，第一位移检测元件45、第二位移检测元件47可为位移传感器，分别设于第一油缸29和第二油缸31内。

本实施例的油缸位移同步控制系统可应用于TRD链式成槽机，也可应用于其他设备的油缸控制中。另外，本实施例中的油缸数量为两个，当然也可为三个或三个以上的油缸。

本申请还提供一种油缸位移同步控制方法，请参照图3，一实施例的油缸位移同步控制方法包括以下步骤：

S11，操作第一换向阀13和第二换向阀15换向。

S13，判断第一油缸29和第二油缸31是否被控制为同步动作。如果是，进入步骤S15，如果否，进入步骤S17。具体地，步骤S13具体为：判断第一换向阀13和第二换向阀15是否分别同时换向至第二位和第五位，或者第一换向阀13和第二换向阀15是否分别同时换向至第三位和第六位。当第一换向阀13和第二换向阀15分别同时换向至第二位和第五位，或者第一换向阀13和第二换向阀15分别同时换向至第三位和第六位时，说明第一油缸29和第二油缸31被控制为同步动作。

S15，判断第一油缸29的活塞杆的第一位移L1与第二油缸31的活塞杆的第二位移L2的当前位移差值的绝对值是否小于等于预设位移差值a，如果是，进入步骤S17，如果否，进入步骤S19。

S17，控制第一调节阀25直接连通第一主油路17，且控制第二调节阀27直接连通第三主油路21。具体地，步骤S17具体为：控制第一调节阀25处于直接连通第一油缸29的第一腔292和第一换向阀13的第三油口134的位置，且控制第二调节阀27处于直接连通第二油缸31的第三腔312和第二换向阀15的第七油口154的位置。

S19，控制第一调节阀25通过节流阀连通第一主油路17，或者控制第二调节阀27通过节流阀连通第三主油路21。具体地，步骤S19具体为：控制第一调节阀25处于通过节流阀连通第一油缸29的第一腔292和第一换向阀13的第三油口134的位置，或者控制第二调节阀27处于通过节流阀连通第二油缸31的第三腔312和第二换向阀15的第七油口154的位置。步骤S19执行过程中循环执行步骤S13和S15直到第一油缸29的活塞杆的第一位移L1与第二油缸31的活塞杆的第二位移L2的当前位移差值的绝对值小于等于预设位移差值a。第一油缸29的活塞杆的第一位移L1与第二油缸31的活塞杆的第二位移L2的当前位移差值的绝对值小于等于预设位移差值a说明第一油缸29和第二油缸31已经同步，通过设定预设位移差值a的大小可确定同步控制时的同步精度。

步骤S19具体包括：

S191，判断第一油缸29的活塞杆的第一位移L1与第二油缸31的活塞杆的第二位移L2的当前位移差值的是否大于预设位移差值a(即是否满足L1-L2>a)，如果是，进入步骤S193，如果否，进入步骤S195。第一油缸29的活塞杆的第一位移L1与第二油缸31的活塞杆的第二位移L2的当前位移差值的大于预设位移差值a，说明第一位移L1大于第二位移L2，此时第一油缸29需要减慢伸出速度；在当前位移差值的绝对值大于预设位移差值a的前提下，如果不满足L1-L2>a，说明第一位移L1小于第二位置L2，此时第二油缸31需要减慢伸出速度。

S193，控制第一调节阀25处于通过节流阀连通第一油缸29的第一腔292和第一换向阀13的第三油口134的位置，而第二调节阀27保持在直接连通第二油缸31的第三腔312和第二换向阀15的第七油口154的位置。

S195，控制第二调节阀27处于通过节流阀连通第二油缸31的第三腔312和第二换向阀15的第七油口154的位置，而第一调节阀25保持在直接连通第一油缸29的第一腔292和第一换向阀13的第三油口134的位置。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所附的权利要求为准。