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卷板机节能液压源回路

发布时间:2018-4-8
  压力适应卷板机液压源回路、流量适应卷板机液压源回路和功率适应卷板机液压源回路是节能液压动力源路的三种方式。其中,功率适应卷板机液压源回路匹配效率最高,节能效果最好,能量利用最分,其余两种的匹配效率相对低一些,但比恒压源回路要高。此外,值得注意的是液压泵i节能效果还与负载特性,以及按照负载特性调整的合理程度等有关。
  (1)压力适应卷板机液压源回路
  此回路液压泵的工作压力与外负载相适应,能够随外负载的变化而变化,从而能使原动机功率随外负载的变化而变化。
  图1为一典型的压力适应卷板机液压源回路。为防止负载压力过高,设置安全阀以限制最高工作压力。当换向阀3在左端位(或右端位)时,负载的压力信号直接连到液压泵1支路上溢流阀2的遥控口,通过调整液压泵1出口支路中溢流阀2内主阀芯回位弹簧的预压鱼使得液压泵1的出口压力始终比负载安全限定压力高出一个固定压差。换向阀在中位时,反馈端压力接近于零,这时液压泵1出口压力也接近零。进入液压缸5的流量与主操纵阀的位移量成正比。
  (2)流量适应卷板机液压源回路
  流量适应卷板机液压源回路泵排出的流量随外负载的需求而变化,无多余油液溢流回油箱。卷板机液压源回路有两种。
  ①流量感控型变量泵 图2为一使用了流量感控型变量泵的流量适应卷板机液压源回路,在这种回路中,以流量检测信号代替了压力的反馈信号,固定液阻R将溢流阀溢出的流量转换成压力信号户,并将这个压力信号与弹簧力进行比较,得到偏差后控制变量机构2进行适当调整。当有过剩流量流过时,流量信号转换为压力信号p。,与弹簧力比较后确定偏心距的大小。当没有过剩流量时,流过液阻R的流量为零,控制压力p。也为零,泵1的流量最大,可以作定量泵用。此外,由于过剩的流量必须通过溢流阀4才能排回油箱,而溢流阀4的微小变动就能引起调节作用,故这种流量感应型变量泵同时具有恒定泵的特性。
  
  ②恒压变量泵型 图2为一使用恒压变量泵的流量适应卷板机液压源回路。这种回路根两端压力相比较的原理,泵源采用恒压变量泵。当失去平衡时,将会自行推动变量机构朝恢复平衡的方向运动,控制腔的压力则由一个小型先导三通减压阀4予以控制。为了克服摩擦力,控制阀中设置有一根调压弹簧3,使零位保持在最大排量状态。由于出口压力能始终保持调定的压力值,故此类泵的响应较快,几个执行元件可以同时动作,适用于需要同时操纵几个流量各不相同、而具有类似负载压力的多执行元件场合。不过值得注意的是,当处于低时能量耗损大。
  (3)功率适应卷板机液压源回路
  上述流量适应或压力适应回路,只能做到单参数的适应,而液压功率等于压力与流量的因而流量适应或压力适应回路不是理想的低能耗控制系统。功率适应卷板机液压源回路能够和流量两参数同时适应负载要求,故可将能耗限制在最低限度内。
  ①恒压恒流量双重控制卷板机液压源回路恒压恒流量双重控制卷板机液压源回路如图1所示,主要包括变量泵A、变量活塞B、恒压阀(C、D)和恒流量阀(E、F)。在恒压控制的基础行近似恒流量的双重控制,能使系统变得紧凑、具有实现集成化控制的意义。
  
         图 恒压恒流量双重控制卷板机液压源回路
  流量的工作原理:首先调定控制阀F端预压弹簧,弹簧力与节流阀两侧压力差在控制芯上产生的液压力相平衡。变量泵A输出流量随斜盘倾角的改变而改变。当泵转速减小时,输出流量也相应减小。由于节流阀面积不变,则节流阀两端的压力差减小,在弹簧力用下,控制阀F阀芯左移,带动变量活塞B右移,斜盘倾角增大,流量增大,直至恢复到调定值。此时,阀芯上弹簧力与液压力重新平衡,斜盘倾角稳定,泵输出流量恒定。分析泵转速增大时的情况。恒压控制部分与图2类似,不再赘述。
  ②流量、压力同时适应的卷板机液压源回路这种卷板机液压源具有流量、压力同时适应的功能,可适应不同的工矿要求。如图4所示,流量、压力同时适应的卷板机液压源回路中泵的变量机构一个三通减压阀(作为先导阀)来控制,不是靠负载反馈信号控制,所以具有先导控制多优点,动态特性好,灵敏度高。减压阀的参比弹簧固定主节流阀的压差,通过主节流量仅由其开口面积决定。
  (4)恒功率卷板机液压源回路
  ①恒功率变量泵控制 如图5所示,系统负载压力反馈到变量缸的三通控制滑阀3上,当弹簧1调定值大于泵输出压力与负载压力差时,三通控制滑阀3的左位处于工作状态,变量缸左腔压力降低,弹簧1的作用力使活塞左移,从而使变量泵排量增大;反之,当出压力与负载压力差大于调压弹簧的设定值时,三通控制滑阀3的右位处于工作状态,变量缸左腔压力增加,活塞右移使变量泵排量减小。从而保证转速恒定的变量泵输出压力和输出流量的乘积基本保持不变,即输出功率基本不变。
  
           1-弹簧;2-变量缸:3-三通控制滑阀
           图 恒功率变量泵控制回路
  ②回转式执行元件的恒功率控制 采用定量泵驱动变量马达的恒功率回路如图4(a)所示,而图4(b)为采用变量泵驱动定量马达的回路。
  
  1-定量泵;2-安全阀;3-变量马达;4-电磁换向阀,5-变量泵,6-手动换向阀;7-定景马达;8-外控顺序;
             图6 回转式执行元件的恒功率控制回路
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