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阀泵联合控制大功率速度伺服系统

作者: 大兰液压-标 编辑: DL-TGB 来源: 大兰液压 发布日期: 2022.03.05
信息摘要:
阀泵联合控制大功率速度伺服系统

对于大功率液压马达速度伺服系统,传统的阀控形式无法解决溢流损失造成的系统温升高、散热难的问题。因此必须采用效率较高的容积控制系统以解决发热量大的问题,但容积控制系统虽然效率较高,可动态性能较差,不适于高精度的场合。因此研究一种动态性能好、精度高、适于大功率场合的液压马达速度伺服系统成为必要。该类系统按其结构形式和控制方式的不同分为以下两种类型:①阀泵串联控制液压马达速度调节系统(见图7和图8);②阀泵并联控制液压马达速度调节系统(见图9)。

阀泵串联控制液压马达速度调节系统一

1、阀泵串联控制液压马达速度调节系统。这种系统在伺服变量泵和液压马达之间再用一个电液伺服阀来控制泵的输出流量。图7为用同一指令同时控制伺服阀和液压泵的系统形式。系统用同一误差信号来控制伺服阀开度和变量泵的斜盘倾角,因斜盘倾角变化速度低于伺服阀开口的变化速度,故用一个给定信号y来保证液压泵时刻都有一个固定输出Q0。这个Q0应足以满足执行机构瞬时加速度和速度的要求,即Q0要足够大}另一方面,当负载需求量较小时,Q0的大部分将以溢流阀调定的压力流回油箱,造成能量的无用损耗,并引起系统温度的升高,故要求Q0尽量小。因此γ的选择是本系统设计的关键之一,γ的选择要视具体指标而定,如执行机构初始速度的要求, 液压系统长期工作温升的要求等。

阀泵串联控制液压马达速度调节系统二

阀泵串联控制的另一种形式如图8所示。系统的工作原理为:变量泵斜盘变量机构的控制信号取自能源压力和负载压力之差,使能源压力跟随负载压力的变化,这样可以消除恒压油源的溢流损失,并减少压力油通过伺服阀的节流损失以及系统和液压泵的泄漏损失。液压泵也必须有一个高于负载压力的设计信号△,当泵出口压力高于负载压力时,经比较后得到的差值再与△比较。比△小时,泵控调节子系统将使液压泵斜盘倾角加大;差值比△大时,使液压泵斜盘倾角减小;差值与△相等时,斜盘倾角不变,保证定压差下的流量输出。在系统有一控制指令时,直接控制电液伺服阀的输出流量,来保证液压马达的瞬态性能。

这两种结构的阀泵串联控制有如下特点:①变量液压泵和串联伺服阀的输出流量在控制过程中可同时调节;②工作过程中,伺服阀前工作压力必须保持其额定值。图7中通过γ值设定,图58中通过△值设定。这种系统在节能方面比普通阀控伺服系统好,尤其是图8的系统节能效果更加显著,其他性能方面与普通阀控系统基本一致。

阀泵并联控制液压马达速度调节系统

2、阀泵并联控制液压马达速度调节系统。该系统(见图9)将电液伺服阀的输出流量与可控变量泵的输出流量合起来控制液压马达转速。在动态调节过程中,主要由电液伺服阀瞬时控制输出流量,阀控系统的快速响应特性使系统输出尽快恢复到期望值,保证了系统具有良好的动态调节性能,达到了急则治标的功效;达到稳态过程后,伺服阀关闭,变量伺服泵根据系统的实际需要提供流量,这时又充分发挥了泵控回路缓慢调节的作用,消除了偏差,从而使系统具有较好的静态性能,因而这种结构在保证快速性的同时也有较高的传动效率。根据理论分析,这种系统的传动效率几乎接近泵控系统本身,而动态过程基本接近阀控系统,因此,部分地解决了大功率、高性能、高效率伺服控制系统的矛盾——快速响应和节能之间的矛盾,是未来液压马达 速度伺服系统的发展方向。

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