專利名稱：大慣量變頻容積旁路節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種調(diào)棘統(tǒng)，尤其是一種大慣量負(fù)載的變頻容積旁路節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)，翻于 如^Ji提升機(jī)等大慣量、大功率、啟停速度控制要求較高的場(chǎng)合。
背景獄
對(duì)于類似ffiil升禾/i^種大摜量、大功率的艦系統(tǒng)，對(duì)其啟動(dòng)加速性能、制動(dòng)性能和效率都 有比較高的要求。傳統(tǒng)的節(jié)流調(diào)縣統(tǒng)利用節(jié)流閥來(lái)控制負(fù)載的運(yùn)行體和方向，該種調(diào)速方式存 齒艮大的節(jié)流損失，因此f嫩大、效率低，不翻于大功率大慣量系統(tǒng)。翻變頻親空制變頻電機(jī) 來(lái)驅(qū)動(dòng)定觀的變頻容積調(diào)速，倉(cāng)辦根據(jù)負(fù)載的工作需要來(lái)調(diào)節(jié)ms^的輸出流量，無(wú)溢流損失和 節(jié)流損失，系統(tǒng)具繊高的效率，在大功率系統(tǒng)中具有一般 ^控馬達(dá)容積調(diào)31^纟舒; 不具有的 節(jié)微爭(zhēng)性。但變頻容積調(diào)速系統(tǒng)中的大功率定 都有一最小穩(wěn)定流量，在執(zhí)行元件3i^較低，所 需流量小于^s^s小穩(wěn)定流量時(shí)，由于^ffi泵輸出流量和壓力不穩(wěn)，因而體控制性能較差。同 時(shí)對(duì)于大慣量、大功 5系統(tǒng)，^n馬達(dá)在大慣量負(fù)iMS力作用下易發(fā)生緩慢的,，會(huì)產(chǎn)生 錢隱患，因而需要對(duì)其進(jìn)行可靠制動(dòng)，同時(shí)又要防ihm敏制動(dòng)時(shí)所弓胞的壓力突然升高的5嫁。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的針對(duì)已有技術(shù)雜的問(wèn)題，ili共一種系統(tǒng)簡(jiǎn)單，低鵬制可靠，節(jié)流調(diào)速響 應(yīng)決，傳動(dòng)效率高、節(jié)省能源的大慣量變頻容積旁路節(jié)流調(diào)縣統(tǒng)。
本實(shí)用新翻牟決其技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是它包括變頻電機(jī)，與變頻電機(jī)相連的雙向ffi:泵， 雙向^ffi^經(jīng)高f腿油路與驅(qū)動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn)的雙向艦馬達(dá)相連，雙向艦馬肚聯(lián) 薪制動(dòng)滾筒的 制動(dòng)缸，雙向ffi^與雙向液壓馬達(dá)相連的高低壓油路上依次并聯(lián)有油路方向相反的兩對(duì)單向閥
組、三^Hffi^m向閥和串接節(jié)流閥的兩位兩通^m向亂規(guī)一對(duì)單向閥組上連貌補(bǔ)油熱
交換回路，右邊一對(duì)單向閥組J^W形成^f:^^回路的安全閥，并連接有出口和油箱相通的形 成旁路節(jié)流調(diào)速回路的電液比例調(diào)速亂兩位兩通^^向闊的控制油路與制動(dòng)缸的油路上設(shè)有防
沖赫慟回路；雙聯(lián)mE^ffl3iil濾器和單向閥mSi兩個(gè)單向閥相連，三tiHm^^向閥戰(zhàn)
M形成補(bǔ)油熱，回路的溢流閥。
戶服的補(bǔ)油熱交換回i^a括與電動(dòng)iaffi連的雙聯(lián)^ffi^側(cè)的力荒觀，力荒觀與單向閥組油路之間i^W控帶淋油系i線高壓力的溢流閥，大 ^34油口^^#濾油器，出油口鵬接
有Mil濾器；戶脫的防沖擊制動(dòng)回足鮑括雙耳媒右側(cè)的小流觀，小流MS^^S帶淛動(dòng)fclffl斷的 兩^H31電5繊向閥，小流觀與兩^Hil電鵬向閥之間設(shè)有溢流閥；戶腿的兩^H31電鵬向 閥與制動(dòng)fct間設(shè)節(jié)流閥；戶;M^耳燥右側(cè)的小流M^4油口連貌過(guò)濾器，出油口連蹄驗(yàn)
濾器o
有益效果
1) 調(diào)速回路為變頻容積調(diào)速與電液比例旁路調(diào)速技斜目結(jié)合的形式。由于^1S具有最低穩(wěn) 定魏，當(dāng)泵的織調(diào)節(jié)低于其劇駭急定,時(shí)，艦泵輸出流遣和壓力不穩(wěn)，所以變頻容積調(diào)速
必須頓的最小穩(wěn)定m^h^能獲得好的調(diào)速性能。因而在低速啟動(dòng)時(shí)，細(xì)電液比例調(diào)速閥旁
路調(diào)速方式，以實(shí)5je^子的feii空制效果，同時(shí)由于節(jié)流調(diào)速響應(yīng)快，提高了液壓馬達(dá)的低速調(diào)速
性能；頓的^^i5lj—定值之后，由控制系統(tǒng)自動(dòng)切換至咬頻容積調(diào)速方式，因而該鵬調(diào)l系 統(tǒng)同時(shí)具有傳動(dòng)效率高、節(jié)省能源#(#點(diǎn)，對(duì)于大功率系^U能效果更加明顯。由于主回J^^用閉
式系統(tǒng)，ffl;^^SS制變頻電機(jī)，改變雙向^ffi^的油嫩俞出油方向即可改變艦馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)方
向，不需換向閥及換向回路即可實(shí)現(xiàn)換向，系統(tǒng)簡(jiǎn)單。
2) 對(duì)于大慣量系統(tǒng)若對(duì)4^鎖緊艦馬腿、出油口來(lái)制動(dòng)，由于系統(tǒng)的泄露，馬達(dá)在大慣
性重力負(fù)載的作用下祭激曼滑轉(zhuǎn)，難以實(shí)現(xiàn)可WM制動(dòng)，因而系統(tǒng)中設(shè)置了制動(dòng)回路。在驅(qū)動(dòng)大慣 量負(fù)載的馬達(dá)停止或制動(dòng)時(shí)，主回路中常常會(huì)產(chǎn)生高的沖擊壓力，雖然系統(tǒng)中設(shè)置有安全閥，但其
響應(yīng)較1曼，為了防ih3i高的壓力峰值損壞雙向^l^和^ffi馬達(dá)，用一節(jié)流閥和^^，向閥連接在 主回路高、1腿油路上，在制動(dòng)時(shí)iffil節(jié)流閥連接主回路高、teBE側(cè)，以釋方姓回路中的峰值高壓。
3) 3Sffl于大慣量、大功率和對(duì)啟停劍腿性能要求較高的場(chǎng)合，如^ffi提升機(jī)。實(shí)5JW大慣 量負(fù)載的可靠制動(dòng)。


附圖是本實(shí)用新型的M原理圖。
圖中l(wèi)-^M器；2-變頻電機(jī)；3-職由器；4-雙向^ffig; 5-單向閥組；6-三位Hffl^^奐向
閥；7-節(jié)流閥；8-兩位兩通^^封奐向閥；9-制動(dòng)缸；10-雙向艦馬達(dá)；11-滾筒；12-節(jié)流閥；13-兩^Hil電石繊向閥；14-溢流閥；15-電液比例調(diào)速閥；16_娃閥；17-溢流閥；18-電動(dòng)機(jī)；19-
雙耳媒；20、 22-禾I31濾器；21、 23-ff3l濾器；24—溢流閥；25_油來(lái)昏；26- PLC控制器。
如附圖所示，本實(shí)用新型的大慣量變頻容積旁路節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)，主要由調(diào)速回路，^^保護(hù)、補(bǔ)油熱效回路和防沖飾慟回路四部分構(gòu)成，用PLC控制器26謝亍控制。其中調(diào)速回,括 變頻器l，變頻器1控制變頻電機(jī)2經(jīng)聨由器3驅(qū)動(dòng)雙向^E泵4，雙向艦泵4驅(qū)動(dòng)雙向衝玉馬 達(dá)10，雙向^J1馬達(dá)10帶動(dòng)滾筒11旋轉(zhuǎn)，電液比例調(diào)速閥15接在單向閥組5和油箱25之間， 形成旁路節(jié)流調(diào)速回路。單向閥組5右邊的兩個(gè)單向閥出油口與安全閥16相連，主ffi回路的最 高工作壓力由安全閥16進(jìn)fiH周定，從而使得雙向^E馬達(dá)10兩腔的壓力不Mjt高值，同時(shí)M^、 了安全閥的〗柳量，簡(jiǎn)化了 ￡^統(tǒng)。安封斜戶、補(bǔ)油和熱交換回l 鮑括電動(dòng)機(jī)18，電動(dòng)機(jī)18驅(qū) 動(dòng)雙聯(lián)^ffi泵19，雙聯(lián)艦泵19左側(cè)的力荒M^^濾油器20從油箱25吸油，出油口連貌驗(yàn) 濾器21，油路一路經(jīng)溢流閥24回油箱，另一路經(jīng)單向閥組5向主回路補(bǔ)油。^^奐向閥6兩個(gè)油 口分別接在主回路的高、低壓油路上，另一油口經(jīng)溢流閥14接回油箱。娃閥16接在單向閥組5 和油箱25之間。防沖擊制動(dòng)回路中各元器件的連接^^如下雙耳媒19中的右側(cè)小^^S1濾器 22從油箱25吸油，小泵出口接離濾器23， 一路經(jīng)溢流閥17接回油箱，一J 雜兩iHS電, 向閥13，兩3HM電石對(duì)奐向閥13另兩個(gè)油口一路直,回油箱， 一路經(jīng)節(jié)流閥12接至制動(dòng)缸9 的油口，節(jié)流闊7和兩位兩通^^，向閥8串聯(lián)接在主回路高、ffijl^上，兩位兩通^^g^向閥8 的^J空油口接在帝慟缸9和節(jié)流閥12之間的油路上。
系虹作原理當(dāng)系鄉(xiāng)JES低速啟動(dòng)時(shí)，^S器1輸出控制信號(hào)3131變頻電機(jī)2、聯(lián)軸器3使雙 向^EE泵4在其劇駭急定^I下工作，艦泵4輸出一最小穩(wěn)定流量，由mE泵4輸出的油液除進(jìn) 入雙向液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)10旋轉(zhuǎn)之外，還有一路經(jīng)單向閥組5、電液比例調(diào)速閥15旁路流回油箱。 電液比例調(diào)速閥15的開(kāi)度由PLC控制器26控制。啟動(dòng)時(shí)，電液比例調(diào)速閥15的開(kāi)度調(diào)至嘬大， 雙向艦泵4輸出的油液頓經(jīng)單向閥組5、電液比例調(diào)速閥15回油箱，因而馬達(dá)魏為零，然 后電液比例調(diào)速閥15的開(kāi)度按照系^動(dòng)皿的控制要^M漸減小，fflil電液比例調(diào)速閥15的流 Si^漸M^，貝iJS vmE馬達(dá)10的、 @大，馬m^逐M加，^i口3I31禾呈完全由電液比 例調(diào)速閥15來(lái)控制。當(dāng)電液比例調(diào)速閥15完全關(guān)閉之后，系統(tǒng)調(diào)速由PLC控制器26自動(dòng)切J娃 變頻容積調(diào)速。此后，雙向變量泵4輸出的流量頓aAffi馬達(dá)10，馬達(dá)的,完全按照變頻 器設(shè)定的規(guī)律運(yùn)轉(zhuǎn)。從而實(shí)現(xiàn)變頻M容積調(diào)速和調(diào)速閥旁路節(jié)流調(diào)速相結(jié)合的復(fù)合控制。由于設(shè) 置了電液比例調(diào)速閥15，增加了系統(tǒng)的泄油通道，可以有效避絲統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)的沖擊，同時(shí)由于節(jié) 流調(diào)速響應(yīng)快，提高了M馬達(dá)的fK3I調(diào)速性能。系統(tǒng)停車時(shí)，如對(duì)停車時(shí)附KIS行MW^高 的控制要求，5fe^用變頻容積調(diào)速方式讓馬達(dá)10M3i，當(dāng)MM—定禾號(hào)后，ffi^4的,不再 減小，而是由PLC控制器26按照要^M鵬大電液比例調(diào)速閥15的開(kāi)度，艦電液比例調(diào)速閥 15的、 ^ 大，而^ffi泵4的輸出流量不變，所以SA^向液壓馬達(dá)10的流量將逐漸減少， 馬;ii3IS斷ftaS停車。
權(quán)利要求1.一種大慣量變頻容積旁路節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于它包括變頻電機(jī)(2)，與變頻電機(jī)(2)相連的雙向液壓泵(4)，雙向液壓泵(4)經(jīng)高低壓油路與驅(qū)動(dòng)滾筒(11)旋轉(zhuǎn)的雙向液壓馬達(dá)(10)相連，雙向液壓馬達(dá)(10)上聯(lián)接有制動(dòng)滾筒(11)的制動(dòng)缸(9)，雙向液壓泵(4)與雙向液壓馬達(dá)(10)相連的高低壓油路上依次并聯(lián)有油路方向相反的兩對(duì)單向閥組(5)、三位三通液控?fù)Q向閥(6)和串接節(jié)流閥(7)的兩位兩通液控?fù)Q向閥(8)；左邊一對(duì)單向閥組(5)上連接有補(bǔ)油熱交換回路，右邊一對(duì)單向閥組(5)上連接有形成安全保護(hù)回路的安全閥(16)，并連接有出口和油箱(25)相通的形成旁路節(jié)流調(diào)速回路的電液比例調(diào)速閥(15)；兩位兩通液控?fù)Q向閥(8)的控制油路與制動(dòng)缸(9)的油路上設(shè)有防沖擊制動(dòng)回路；雙聯(lián)液壓泵(19)通過(guò)過(guò)濾器(21)和單向閥組(5)左邊兩個(gè)單向閥相連，三位三通液控?fù)Q向閥(6)上連接有形成補(bǔ)油熱交換回路的溢流閥(14)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1戶腐的大慣量變頻容積旁路節(jié)流調(diào)3I^統(tǒng)，欺寺征在于戶脫的補(bǔ)油熱交 換回路包括與電動(dòng)機(jī)(18)相連的雙聯(lián),泵(19)左側(cè)的大流量泵，大流 ^與單向閥組(5) 油路之間連貌控帝胖卜油系繊高壓力的溢流閥(24)， ^^MS油口鵬貌濾油器(20)，出 油口^^t精過(guò)濾器(21)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1戶腿的大慣量變頻容積旁路節(jié)流調(diào)縣統(tǒng)，^#征在于戶脫的防沖擊制 動(dòng)回U飽括雙耳燥(19)右側(cè)的小流觀，小流量S^^S制制動(dòng)缸(9)通斷的兩^Hffl電l^奐 向閥(13)，小流M^與兩4iHffl電Sm向閥(13)之間設(shè)有溢流閥(17)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3戶艦的大暖穀頻容積旁路節(jié)流調(diào)l系統(tǒng)，^JT征是戶服的兩5Hffl電 i^奐向閥(13)與制動(dòng)缸(9)之間設(shè)M流閥(12)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3腿的大慣量變頻容積旁路節(jié)流調(diào)縣統(tǒng)，辦征是戶鵬又麟(19)右側(cè)的小^MSa油口^W過(guò)濾器(22)，出油口連^WISa:濾器(23)。
專利摘要一種大慣量變頻容積旁路節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)，適用于如液壓提升機(jī)等大慣量、大功率、啟停速度控制要求較高的場(chǎng)合。它包括液壓容積調(diào)速回路、旁路節(jié)流調(diào)速回路、補(bǔ)油熱交換回路和防沖擊制動(dòng)回路。在系統(tǒng)啟動(dòng)和低速運(yùn)行時(shí)采用旁路節(jié)流調(diào)速來(lái)獲得較好的低速控制性能，在速度達(dá)到一定程度之后，切換到變頻容積調(diào)速，由變頻器來(lái)控制變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)雙向液壓泵的輸出流量，驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)來(lái)控制負(fù)載的運(yùn)行速度和方向，以獲得需要速度控制規(guī)律和節(jié)能效果。補(bǔ)油熱交換回路用于閉式系統(tǒng)的補(bǔ)油和完成熱量交換。防沖擊制動(dòng)回路用于驅(qū)動(dòng)大慣量負(fù)載的馬達(dá)制動(dòng)或停止時(shí)，釋放主回路中的峰值壓力，保護(hù)雙向泵和液壓馬達(dá)。
文檔編號(hào)F15B13/04GK201363332SQ200920035958
公開(kāi)日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2009年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月5日
發(fā)明者丁海港, 李炳文, 亮 趙, 趙繼云 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)