河南液压伺服系统油源有级变量节能系统

2024/4/24 8:30:24　来源: 坚盛液压

    河南液压伺服系统中，伺服阀要求液压油源提供稳定的恒定压力，所以液压伺服系统大部分都采用溢流阀来控制压力。但是在大型液压伺服系统中，很大的溢流量导致能源浪费严重。采用变量泵实现节能的方法，虽然效率高，但是大流量的变量泵存在成本高、摆角反应慢、噪声大等缺点。定量泵节能相对于变量泵来说成本比较低、使用维护简单，更为重要的是，定量泵溢流阀组成的液压油源相比于恒压变量泵，具有稳压性能好、动态响应快的优点，是液压伺服系统的首选液压动力源。因此，采用定量泵间歇性工作的节能方式，根据不同工况下液压系统流量需求的不同，通过对泵的卸荷和加载来实现流量的有级变量控制，从而实现大型液压伺服系统的节能。设计中油源的总流量不是连续变化的，而是以单台泵流量为级差变化的，所以此系统为有级变量节能控制系统。
    （↿)定量泵液压油源有级变量节能控制系统的总体方案该定量泵液压油源有级变量节能控制系统总体设计方案包括液压油源、溢流阀调压阀组、PLC控制器、油箱附件等部分。
    工作原理是：系统的油源流量跟随系统流量平均值的变化而变化，并通过两者之间的偏差实现对负载流量的反馈控制。PLC从伺服控制器得到系统所需要的流量平均值，同时根据加载的液压泵数量得到油源流量﹔PLC将油源流量与流量平均值进行比较，当油源流量大于流量平均值时进行卸载﹔当油源流量小于流量平均值时进行加载，实现油源流量始终近似跟随负载流量平均值的变化而变化。
    （2)定量泵液压油源有级变量节能系统组成
    ①液压泵电机组 该定量泵液压油源为由5台200L∕min液压泵电机组和1台100L∕min液压泵电机组构成的1100L∕min的大型液压油源。每一台泵电机组都有独立的安全和启动卸荷回路，实现软启动和缓慢卸荷，同时由安全阀限定该泵电机组的压力上限。安全和启动卸荷回路由电磁阀、溢流阀和蓄能器等组成。系统的节能是通过PLC对卸荷回路的电磁阀进行控制，达到卸荷节能的效果。当电磁阀得电时，液压泵电机加载﹔当电磁阀断电时，液压泵电机组卸荷。
    ②调压阀组 调压阀组用于设定系统的工作压力，给系统提供恒定的供油压力。调压阀组包括比例溢流阀及启动卸荷回路，可实现系统压力的远程设定控制，也可以对整个液压油源进行远程启动或远程卸荷。
    ③PLC控制器 系统采用的PLC控制器的型号为S7‐CPU224CN，EM223扩展I∕O模块，EM235模拟量采集模块。PLC控制液压油源进行加载、卸载动作，实现有级变量节能控制的要求。实时控制的过程中，PLC控制器根据接收到的系统流量平均值Q系 和油源流量Q的关系对油源进行闭环控制。除此之外，PLC控制器还要实时控制油温、液位和系统压力。
    （3)流量
    液压伺服系统工作时，伺服控制器不断采集液压缸的实际位移信号，实现闭环反馈控制。根据指令和实测的液压缸位移，伺服控制器可以计算出系统流量平均值并发送给PLC控制器，PLC控制器将系统流量平均值与油源流量值进行比较，然后发出信号控制液压油源的启动卸荷回路，执行加载和卸载动作。系统加载和卸载按照100L∕min流量级差，保证液压油源的供油流量略大于系统所需要的流量平均值。