PWM液压阀在隧道掘进机推进液压系统中的应用

3.应用实例

PWM阀具有结构简单、价格低廉、对控制信号响应速度快和抗污染能力强等优点。缺点是输出流量较小，故其无法直接在高压大流量场合使用。但是将其用于高压大流量锥阀的先导控制，利用其控制精度高的特点，则可对液压缸运动速度和位移精确控制。

图3 隧道掘进机推进液压系统工作原理

隧道掘进机推进液压系统工作原理如图3所示。当没有输入动作指令时，CPU控制器无信号输出，4个锥阀6、7、8、9截止，推进液压缸11处于闭锁状态。当需要活塞杆伸出时，C P U控制器向PWM功率放大器发出信号，PWM液压阀3、5收到该信号后控制锥阀7、9打开。由于此时PWM液压阀2、4无信号输出，所以锥阀6、8继续保持截止状态。

主流源10经锥阀7进入推进液压缸11无杆腔，推进液压缸11有杆腔的油液经锥阀9流回油箱，液压缸活塞杆便以适当的速度伸出。CPU控制器通过位移传感器12，对活塞的位移和速度进行检测，并与设定值进行比较，以及时修正输入PWM功率放大器的脉宽控制信号。

与此相反，需要活塞杆收回时，在CPU控制器的作用下锥阀7、9处于截止状态，而锥阀6、8则处于导通状态。高压油经过锥阀8进入推进液压缸11有杆腔，推进液压缸11无杆腔的油液经过锥阀6流回油箱，液压缸活塞杆便以适当的速度缩回。

通过以上分析可以知道，隧道掘进机推进系统中液压缸控制主要有以下3个特点：一是系统设计柔性较高，控制管路较少，制造和维护费用较低，运行可靠；二是利用各监测传感器检测执行元件位置信号，可在人机界面上反映设备的实时工况，便于操作；三是控制精度很高，并可对因系统温度、压力、负载、内泄等引起的速度、位移变化自动进行补偿。

责任编辑：David