一种实现液压机无级精确调速的液压系统技术方案

本发明专利技术公开了一种实现液压机大范围无级精确调速的液压系统，主要包括主泵源、辅助泵源、大范围调速模块、小范围调速模块、第一二通球阀、第二二通球阀、第三二通球阀、主液压缸和滑块。比例变流量主泵源、大范围调速模块和小范围调速模块的组合应用，使得本发明专利技术具备三级调速功能，速度调节范围广、精度高，完全能够满足液压机的各种工作需求；液压系统的节流损失少，具有较好的节能特性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种实现液压机无级精确调速的液压系统，特别是大吨位液压机的液压调速系统。
技术介绍
液压机，特别是大吨位的液压机，由于其特定的工况,通常需要很大范围内的无级精确调速，如何做到精确的、大范围内的速度调节是液压机的液压系统设计中必须考虑的一个关键因素。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种能够有效实现液压机无级精确调速的液压系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案如下：本专利技术一种实现液压机无级精确调速的液压系统，其特征是：包括主泵源、辅助泵源、大范围调速模块、小范围调速模块、第一二通球阀、第二二通球阀、第三二通球阀、主液压缸和滑块，主泵源的出油口与第一二通球阀的A口以及第三二通球阀的P口连通，第三二通球阀的A口与第二二通球阀的A口以及主液压缸连通，辅助泵源的出油口与大范围调速模块的P口以及小范围调速模块的P口连通，大范围调速模块的A口与第一二通球阀的P口连通，小范围调速模块的A口与第二二通球阀的P口连通，大范围调速模块的T口以及小范围调速模块的T口均连通油箱，主液压缸与滑块机械连接在一起。进一步地，所述主泵源具备比例变流量功能，可以是交流异步电动机带比例泵组、伺服电动机带定量泵组或伺服电动机带比例泵组。进一步地，本专利技术所述大范围调速模块可以是大流量比例阀组、大流量伺服阀组或大流量伺服比例阀组。进一步地，本专利技术所述小范围调速模块可以是小流量比例阀组、小流量伺服阀组或小流量伺服比例阀组。进一步地，本专利技术所述第一二通球阀、第二二通球阀、第三二通球阀可以是具有相同功能的插装阀组。进一步地，本专利技术所述的主液压缸的连接管路上装有压力传感器，主液压缸上装有位移传感器，实现液压机无级精确调速的液压系统还包括PLC控制系统，PLC控制系统通过信号线分别与主泵源、大范围调速模块、小范围调速模块、第一二通球阀、第二二通球阀、第三二通球阀、压力传感器和位移传感器连接。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：1、比例变流量主泵源、大范围调速模块和小范围调速模块的组合应用，使得本专利技术具备三级调速功能，即泵控调速功能、大范围的阀控调速功能以及小范围的阀控调速功能，速度调节范围广、精度高，完全能够满足液压机的各种工作需求。2、本专利技术的三级调速功能，不仅使得液压机具备了大范围无级精确调速功能，而且液压系统的节流损失也显著减少，节能特性大大提高。附图说明图1为本专利技术的原理图。图2为大范围调速模块的一种实现原理图。图3为小范围调速模块的一种实现原理图。图4为应用本专利技术的一种电液控制系统的原理图。图5为本专利技术在低速工进阶段的速度控制原理图。图1中：1.主泵源，2.辅助泵源，3.大范围调速模块，4.小范围调速模块，5.第一二通球阀，6.第二二通球阀，7.第三二通球阀，8.主液压缸，9.滑块。图4中：1.主泵源，2.辅助泵源，3.大通径伺服比例阀，4.小通径伺服比例阀，5.第一二通球阀，6.第二二通球阀，7.第三二通球阀，8.主液压缸，9.滑块，10.压力传感器，11.位移传感器，12.人机界面，13.PLC控制系统。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。参见图1，本专利技术主要包括：主泵源1、辅助泵源2、大范围调速模块3、小范围调速模块4、第一二通球阀5、第二二通球阀6、第三二通球阀7、主液压缸8和滑块9，主泵源1的出油口与第一二通球阀5的A口以及第三二通球阀7的P口连通，第三二通球阀7的A口与第二二通球阀6的A口以及主液压缸8连通，辅助泵源2的出油口与大范围调速模块3的P口以及小范围调速模块4的P口连通，大范围调速模块3的A口与第一二通球阀5的P口连通，小范围调速模块4的A口与第二二通球阀6的P口连通，大范围调速模块3的T口以及小范围调速模块4的T口均连通油箱，主液压缸8与滑块9机械连接在一起。参见图2，本专利技术所述大范围调速模块3可由一个大通径伺服比例阀来实现，例如采用德国Rexroth公司的25通径4WRVE型伺服比例阀。参见图3，本专利技术所述小范围调速模块4可由一个小通径伺服比例阀来实现，例如采用德国Rexroth公司的6通径4WRREH型伺服比例阀。将图2所示大通径伺服比例阀以及图3所示小通径伺服比例阀应用到本专利技术中来，一种典型的电液控制系统的原理图如图4所示。参见图4，本专利技术所述主液压缸8内的压力可由安装在管路上的压力传感器10所测得，主液压缸8的位移可由安装在主液压缸8上的位移传感器11所测得，人机界面12主要负责输入和显示液压机的一些基本参数，它与PLC控制系统13之间通过总线进行通讯，PLC控制系统13主要负责液压机的动作控制、数据采集等工作，PLC控制系统13通过AI模块采集来自压力传感器10的压力信号以及来自位移传感器11的位移信号，PLC控制系统13通过DO模块控制第一二通球阀5、第二二通球阀6和第三二通球阀7的电磁铁通断，PLC控制系统13通过AO模块控制主泵源1的流量、大通径伺服比例阀3的开口以及小通径伺服比例阀4的开口。参见图1、图2、图3、图4，本专利技术的工作原理如下：在低速工进阶段，PLC控制系统13通过DO模块控制第一二通球阀5、第二二通球阀6、第三二通球阀7的电磁铁得电或者断电：通过第三二通球阀7的流量取决于主泵源1的输出流量以及通过大通径伺服比例阀3的流量，这两者受PLC控制系统13所控制；通过第二二通球阀6的流量取决于通过小通径伺服比例阀4的流量，该流量同样受PLC控制系统13所控制；通过第三二通球阀7和第二二通球阀6的合成流量作为总的驱动流量进入主液压缸8，驱动主液压缸8往下运行；使得液压机按照预先设定的位移-速度曲线运行。参见图5，本专利技术在低速工进的速度控制原理如下：PLC控制系统13通过AI模块实时采集来自位移传感器11的位移信号，并计算出相应的速度信号，根据当前位移信号和预先设定的位移-速度曲线查表得到当前的速度指令，所得速度指令与当前速度比较，得到当前速度偏差，控制器同时接收速度指令和速度偏差，并根据一定的控制算法计算出流量指令、开口指令3和开口指令4，分别控制主泵源1的输出流量、大通径伺服比例阀3的开口以及小通径伺服比例阀4的开口，主泵源1的输出流量、通过大通径伺服比例阀3的流量以及小通径伺服比例阀4的流量作为总的驱动流量去驱动主液压缸8，使得液压机按照预先设定的位移-速度曲线运行。需要说明的是：图5所示的本专利技术在低速工进阶段的速度控制原理图以及上述说明都是基于图4所示电液控制系统的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现液压机无级精确调速的液压系统，其特征是：包括主泵源（1）、辅助泵源（2）、大范围调速模块（3）、小范围调速模块（4）、第一二通球阀（5）、第二二通球阀（6）、第三二通球阀（7）、主液压缸（8）和滑块（9），主泵源（1）的出油口与第一二通球阀（5）的A口以及第三二通球阀（7）的P口连通，第三二通球阀（7）的A口与第二二通球阀（6）的A口以及主液压缸（8）连通，辅助泵源（2）的出油口与大范围调速模块（3）的P口以及小范围调速模块（4）的P口连通，大范围调速模块（3）的A口与第一二通球阀（5）的P口连通，小范围调速模块（4）的A口与第二二通球阀（6）的P口连通，大范围调速模块（3）的T口以及小范围调速模块（4）的T口均连通油箱，主液压缸（8）与滑块（9）机械连接在一起。

【技术特征摘要】
1.一种实现液压机无级精确调速的液压系统，其特征是：包括主泵源（1）、辅助泵源（2）、大范围调速模块（3）、小范围调速模块（4）、第一二通球阀（5）、第二二通球阀（6）、第三二通球阀（7）、主液压缸（8）和滑块（9），主泵源（1）的出油口与第一二通球阀（5）的A口以及第三二通球阀（7）的P口连通，第三二通球阀（7）的A口与第二二通球阀（6）的A口以及主液压缸（8）连通，辅助泵源（2）的出油口与大范围调速模块（3）的P口以及小范围调速模块（4）的P口连通，大范围调速模块（3）的A口与第一二通球阀（5）的P口连通，小范围调速模块（4）的A口与第二二通球阀（6）的P口连通，大范围调速模块（3）的T口以及小范围调速模块（4）的T口均连通油箱，主液压缸（8）与滑块（9）机械连接在一起。2.根据权利要求1所述的一种实现液压机无级精确调速的液压系统，其特征在于：所述主泵源（1）具备比例变流量功能，是交流异步电动机带比例泵组、伺服电动机带定量泵组或伺服电动机带比例泵组的一种。3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊义，
申请(专利权)人：南通锻压设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32