一种伺服节能液压站制造技术

本实用新型专利技术属于液压传动领域，特别涉及一种伺服节能液压站，包括液压回路和电气回路，液压回路包括供液单元、液控单元、作为执行机构的液压缸、风冷却器和全程监测的油温油面计，电气回路包括控制器和用于测量伺服电机转速的编码器。根据液压站需要的流量压力，调整变量泵直接输出相应的功率，本系统的有益效果在于：取消了传统构成PID调节各种阀门，通过双闭环调节压力和流量，实现液压站的节能和自动调节。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于液压传动领域，特别涉及一种伺服节能液压站。
技术介绍
液压站是由液压栗、电机、油箱、方向阀、节流阀、溢流阀等构成的液压源装置或包括控制阀在内的液压装置，即PID调节各种阀门。按驱动装置要求的流向、压力和流量供油，适用于驱动装置与液压站分离的各种机械上，将液压站与驱动装置(油缸或马达)用油管相连，液压系统既可实现各种规定的动作。对于液压站来说，每个阶段对压力，流量的匹配各不一样，而油栗马达的功率是根据其运行过程中最大负载配置的，而相应的液压机械，如注塑机一个工作周期中只有高压锁模和注塑工作阶段负载较大，其他工作阶段一般较小，在冷却过程的负载几乎为零。对于油栗马达而言，注塑机过程是出于变化的负载状态，在定量栗的液压系统中，油栗马达以恒定的转速提供恒定的流量，而工作所需压力和流量大小是靠压力比例阀和流量比例阀来调节的，通过调整压力或流量比例阀的开度来控制压力或流量大小。多余的液压油通过溢流阀回流，此过程称为高压截流，高压溢流会使液压油油温升高，能源浪费且会对液压回路的液压器件造成热损耗。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种伺服节能液压站，该液压站通过采集实时流量和实时压力，构成流量闭环控制和压力闭环控制的双闭环系统，从而有效抑制能源浪费，以达到可靠节能的效果。为了实现上述目的，本技术提供的一种伺服节能液压站，包括液压回路和电气回路，液压回路包括供液单元、液控单元、作为执行机构的液压缸、风冷却器和全程监测的油温油面计，液压油从供液单元依次通过液控单元、液压缸、风冷却器最后回到供液单元构成回路，供液单元包括提供液压油的油箱、变量栗和带动变量栗运行的伺服电机，所述油箱的进油口设有空气滤清器，油箱的出油口与变量栗连接，变量栗的出口与伺服电机连接，液控单元包括变量栗出口端连接液压集成阀组，与液压集成阀组出油口连接的压力传感器，位于油箱右侧的电气控制箱和位于油箱左侧的伺服驱动器，液压集成阀组包含多个液压集成阀块，电气回路包括液压站的控制器和用于测量伺服电机转速的编码器，编码器电信号连接在与伺服驱动器和伺服电机之间，伺服驱动器、压力传感器通过电信号与控制器连接；伺服驱动器包括主控制单元、降低噪音的过滤电路和消除过压的制动电阻，主控制单元、过滤电路与制动电阻电连接，过滤电路包括断路器、与断路器电连接的接触器和与接触器电连接的EMC过滤器。本技术的优点在于:伺服驱动器从液压站的控制器接收压力、流量信号，然后将一定的电流输送给伺服电机，伺服电机将电流转换成转矩，将转矩传给变量栗。伺服电机带动变量栗旋转，变量栗从油箱中吸油后打油，将机械能转化为液压油的压力能，液压油通过液压集成阀组进行多个通道的出油，并且推动执行机构的液压缸进行机械运动。其中，为了防止机械运动过程中出现多余的液压油，压力传感器测试液压集成阀组的液压阀块出油口的信号，并反馈给伺服驱动器，伺服驱动器将根据设定值和反馈值进行比较，并自动调整伺服电机的转速。编码器测量伺服电机的旋转位置，时时监控伺服电机的位置是否正确。伺服驱动器的主控制单元采用压力控制模式和流量控制模式两种控制模式控制伺服电机的转速，构成流量闭环控制和压力闭环控制的双闭环系统，可取代传统的PID多阀门配合三相电机的液压回路。这样可避免伺服电机一直以额定转速带动液压栗旋转，产生必要的电能损耗，同时提高液压站工作效率、可靠性，提高液压站的使用寿命。液压回路中设有空气滤清器，空气滤清器又称为加油口，在往油箱加入液压油时过滤杂质，确保管路不因液压油中的杂质出现堵塞现象，保证液压站安全使用。液压回路中设有油温油面计，监测油箱中液压油容量及液压油的温度，使得液压器件不易产生故障，提高机器性能和寿命。电气控制箱是整个伺服节能液压站电线路连接总汇，确保线路整洁美观，单独的控制箱使得液压站结构简单，电线路不易出错。伺服驱动器中的过滤电路主要用于抑制电路噪声和高谐波及开关电源所产生的噪声和高频谐波。其中的EMC过滤器串接于自动化控制设备的开关控制输出端，用于消除后级各种感性负载通、断电期间产生电磁干扰和火花干扰。消除过压的制动电阻，伺服电机在工作频率下降过程中，将处于再生制动状态，拖动系统的动能要反馈到直流电路中，使直流电压UD不断上升，甚至可能达到危险的地步。因此，必须将再生到直流电路的能量消耗掉，使UD保持在允许范围内。制动电阻就是用来消耗这部分能量的。优选的，变量栗为内啮合齿轮栗。伺服系统节能就是将油栗更换成内啮合齿轮栗，能够减少渗漏，并利用液压站电脑信号直接控制伺服电机，根据系统工作需要的流量压力，调整内啮合齿轮栗，直接输出相应的功率，减少原油栗的能耗和多余的功耗。优选的，伺服电机为交流永磁同步伺服电机。交流永磁同步伺服电机采用永磁体生成电机的磁场，无需励磁线圈也无需励磁电流，效率高结构简单。优选的，风冷却器回油口设有过滤器。液压集成阀块回油口连接风冷却器，风冷却器回油口连接过滤器。可以减少回到油箱的液压油所含的杂质，降低液压油温度。【附图说明】图1为伺服节能液压站的液压回路结构图；图2为伺服节能液压站的电气回路结构框图。附图标记列举:风冷却器1，油温油面计2，变量栗3，伺服电机4，油箱5，空气滤清器6，液压集成阀组7，压力传感器8，电气控制箱9，伺服驱动器10，液压站的控制器11，编码器12。【具体实施方式】下面通过【具体实施方式】结合附图对本技术作进一步详细的说明:如图1和图2所示的一种伺服节能液压站的液压回路包括供液单元、液控单元、作为执行机构的液压缸、风冷却器I和全程监测的油温油面计2，液压油从供液单元依次通过液控单元、液压缸、风冷却器1，最后回到供液单元构成回路，供液单元包括给液压站提供液压的变量栗3，其中变量栗3为内啮合齿轮栗，低噪音，同时具有轴向及径向压力补偿设计，带动变量栗3运行的伺服电机4和位于伺服电机4下方的油箱5，油箱5的进油口设有空气滤清器6，其中伺服电机4与变量栗3均采用卧式布置方式安装在油箱5的上盖板上，使得液压站整体体积小巧，结构紧凑。伺服电机4与变量栗3采用渐开线花键传动，增强承载附和力，使伺服电机4与变量栗3寿命加长，同时，渐开线花键传动不产生径向推力，减少发热及动力耗损，节省能源。液控单元包括变量栗3出口端连接液压集成阀组7，与液压集成阀组7出油口连接的压力传感器8，位于油箱5右侧的电气控制箱9和位于油箱5左侧的伺服驱动器10，液压集成阀组7包含多个液压集成阀块。液压集成阀组7安装方便，直接固定在变量栗3出油口，回路选择多样化。采用液压集成阀组7替代传统的组合阀结构，节省空间，简化加工工艺，减少零件数量的同时也减少了故障率，免去了在使用过程中繁琐的维修过程，各元件结构分布合理，系统不易出现污染。电气回路包括液压站的控制器11和用于测量伺服电机4转速的编码器12，其中液压站的控制器11为计算机，编码器12电信号连接在与伺服驱动器10和伺服电机4之间，伺服驱动器10、压力传感器8通过电信号与液压站的控制器11连接；伺服驱动器10包括主控制单元、降低噪音的过滤电路和消除过压的制动电阻，主控制单元、过滤电路与制动电阻电连接，过滤电路包括断路器、与断路器电连接的接触器和与接触器电连接的EMC过滤器。对于由伺服驱动的液压站，电机由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种伺服节能液压站，包括液压回路和电气回路，其特征在于：所述液压回路包括供液单元、液控单元、作为执行机构的液压缸、风冷却器和全程监测的油温油面计，液压油从供液单元依次通过液控单元、液压缸、风冷却器最后回到供液单元构成回路，所述供液单元包括提供液压油的油箱、变量泵和带动变量泵运行的伺服电机，所述油箱的进油口设有空气滤清器，油箱的出油口与变量泵连接，变量泵的出口与伺服电机连接，所述液控单元包括变量泵出口端连接液压集成阀组，与液压集成阀组出油口连接的压力传感器，位于油箱右侧的电气控制箱和位于油箱左侧的伺服驱动器，所述液压集成阀组包含多个液压集成阀块，所述电气回路包括液压站的控制器和用于测量伺服电机转速的编码器，所述编码器电信号连接在与伺服驱动器和伺服电机之间，所述伺服驱动器、压力传感器通过电信号与控制器连接；所述伺服驱动器包括主控制单元、降低噪音的过滤电路和消除过压的制动电阻，主控制单元、过滤电路与制动电阻电连接，所述过滤电路包括断路器、与断路器电连接的接触器和与接触器电连接的EMC过滤器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高戴明，
申请(专利权)人：重庆市博平液压机械有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;85