液压驱动破碎机刀轴最优控制方法技术

本发明专利技术公开了一种液压驱动破碎机刀轴最优控制方法，包括控制中心及加载于控制中心内的控制程序、破碎机、液压站、及与液压站配套的液压马达，液压马达中设有探测液压马达中液体压力的压力探测器，所述破碎机中的刀轴通过减速机与液压马达连接且受液压马达驱动转动，所述液压站包括驱动电机及受驱动电机带动的液压泵，所述液压马达与液压泵连接，所述压力探测器与液压泵与控制中心电连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种液压破碎机，特别是一种液压驱动破碎机刀轴最优控制方法。
技术介绍
目前，破碎机日趋大型化，所谓大型化指垃圾处理能力、扭矩、功率越来越大。在破碎机大型化趋势背后，液压驱动系统以其控制方式灵活、占用空间小、刀轴正反转反应迅速、功率利用率高等优势，在大型破碎机中已逐步取代电气驱动系统。现有技术方案：目前，液压驱动破碎机刀轴控制一般采用以下方法：设定最大系统压力(即液压马达所受压力)以及3个左右压力区间，不同压力区间依次对应相应数量的不同转速，当系统压力在某一个压力区间时，刀轴按相对应的速度旋转，当达到最大压力时刀轴反转，上述设定都是按照经验设置的数值及范围。现有的液压驱动刀轴控制方法存在严重的功率浪费情况。因为每个液压马达所受压力值都唯一对应一个最优的刀轴的速度值，并且二者存在一反比例关系，即当系统压力越高，刀轴的转速越慢，而当系统压力较低时，刀轴的转速越快，而上述方案中，系统压力最高值取决于设定的系统最大压力，转速最高值取决于泵能提供的最大转速。而现在的技术方案中的压力区间划分较大，
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种液压驱动破碎机刀轴最优控制方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：与权利要求相同。本专利技术的有益效果是：本控制方法可应用于配置不同液压设备的破碎机，通过压力探测器探测出液压马达中的压力，而液压马达中的压力与刀轴所承受的力对应，当该压力值被输入控制中心后，控制中心通过程序计算后得到一个与p值对应的最优的刀轴转速值V，再通过V值找出液压泵相应的排量值Q泵，并且控制中心控制液压泵的排量值为Q泵，从而使刀轴的转速达到V，本控制方法为实时控制，可以通过得到的压力信号，完成对泵实时的闭环控制。本方法可以清楚的反应液压马达的压力(即负载)与转速之间的对应关系，针对现有控制方法存在的功率浪费的情况，寻找出系统控制的最优曲线，可以发挥液压驱动破碎机的最大效能。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是p与V的线性关系图。具体实施方式参照图1，本专利技术公开了一种液压驱动破碎机刀轴最优控制方法，包括控制中心及加载于控制中心内的控制程序、以及破碎机、液压站、及与液压站配套的液压马达，液压马达中设有探测液压马达中液体压力的压力探测器，所述破碎机中的刀轴通过减速机与液压马达连接且受液压马达驱动转动，所述液压站包括驱动电机及受驱动电机带动的液压泵，所述液压马达与液压泵连接，所述压力探测器与液压泵与控制中心电连接，控制方法在于：一，通过压力探测器实时探测液压马达中液体压力值p，并将该压力信息反馈给控制中心，二，控制中心每隔时间t接收一次步骤一中的信息，并通过程序计算后得到一个与p值对应的最优的刀轴转速值V，所述时间t优选为0.1秒，当然该时间值越小，刀轴转速变化也越平滑，反应也越迅速，但是受技术条件限制，不可能无限小，因而优选为0.1秒，三，再通过V值找出液压泵相应的排量值Q泵，所述控制中心控制液压泵的阀门的大小使其排量值为Q泵，从而使刀轴的转速值达到V，程序计算所依据的公式一，公式一如下：V＝(p-pmax)×(Vmax-V1)/(p2-pmax)+V1要得到Vmax需要通过公式二计算得出，公式二如下：Vmax＝(Q泵max×V电机×k2×k4×k6)/(i×Q马达)要得到V1需要通过公式三计算得出，公式三如下：V1＝(p×k1×k3×k5×9549)/(2×i×T×pmax)要得到p2需要通过公式四计算得出，公式四如下：p2＝(P电机×k1×k3×k5×9549)/(2×i×T马达×Vmax)上述公式中：V为刀轴的转速；V1为刀轴在液压马达取最大压力时的转速；Vmax为刀轴的最大转速，单位：r/min；P电机为驱动电机的功率，单位：kW；k1为液压马达的机械效率；k2为液压马达的容积效率；k3为减速机的机械效率；k4为液压泵的容积效率；k5为液压站的机械效率；k6为液压站的容积效率；9549为常数；i为减速机的减速比；T马达为液压马达的单位扭矩，单位：Nm/bar；P为压力探测器所探测液压马达的压力值，pmax为液压马达的最大压力值；p2为刀轴在最高转速时对应的液压马达的压力，单位：bar；Q泵max为液压泵的最大排量，该排量为液压泵每转一圈所排出的液体量，单位：cm3/rev；V电机为驱动电机的转速，Q马达为液压马达的排量，该排量为液压马达每转一圈所排出的液体量，单位：cm3/rev；作为优化设计，当p≥pmax时，控制中心控制刀轴反转，这样在刀轴所受压力过大的时候可以起到保护刀轴的作用。实施例一：当压力探测器探测到液压马达内的p值为300bar时，p≤320bar时，(1)马达：排量Q马达：2000cm3/rev单位扭矩T马达：40Nm/bar机械效率k1：0.9容积效率k2：0.85(2)减速机：减速比i:5机械效率k3：0.9(3)泵：排量Q泵max：125cm3/rev容积效率k4：0.85(4)电机转速：V电机：1500r/min功率P电机：132kW(5)液压站：机械效率k5：0.85容积效率k6：0.85(6)系统最大压力pmax：320bar根据公式三算出V1，V1＝(132×0.9×0.9×0.85×9549)/(2×5×40×320)＝6.77r/min根据公式二算出Vmax，Vmax＝(125×1500×0.85×0.85×0.85)/(5×2000)＝11.5r/min根据公式四算出p2，p2＝(132×0.9×0.9×0.85×9549)/(2×5×40×11.5)＝188bar根据公式一算出即时的刀轴转速值，V＝(320-300)/28+6.77r/min＝7.48r/min实施例二：当压力探测器探测到液压马达内的p值为250bar时，p≤320bar时，(1)马达：排量Q马达：2000cm3/rev单位扭矩T马达：40Nm/bar机械效率k1：0.9容积效率k2：0.85(2)减速机：减速比i:5机械效率k3：0.9(3)泵：排量Q泵max：125cm3/rev容积效率k4：0.85(4)电机转速：V电机：1500r/min功率P电机：132kW(5)液压站：机械效率k5：0.85容积效率k6：0.85(6)系统最大压力pmax：320bar根据公式三算出V1，V1＝(132×0.9×0.9×0.85×9549)/(2×5×40×320)＝6.77r/min根据公式二算出Vmax，Vmax＝(125×1500×0.85×0.85×0.85)/(5×2000)＝11.5r/min根据公式四算出p2，p2＝(132×0.9×0.9×0.85×9549)/(2×5×40×11.5)＝188bar根据公式一算出即时的刀轴转速值，V＝(320-200)/28+6.77r/min＝9.27r/min实施例三：当压力探测器探测到液压马达内的p值为200bar时，p≤320bar时，(1)马达：排量Q马达：2000cm3/rev单位扭矩T马达：40Nm/bar机械效率k1：0.9容积效率k2：0.85(2)减速机：减速比i:5机械效率k3：0.9(3)泵：排量Q泵max：125c本文档来自技高网...

【技术保护点】
液压驱动破碎机刀轴最优控制方法，其特征在于:包括控制中心及加载于控制中心内的控制程序、以及破碎机、液压站、及与液压站配套的液压马达，液压马达中设有探测液压马达中液体压力的压力探测器，所述破碎机中的刀轴通过减速机与液压马达连接且受液压马达驱动转动，所述液压站包括驱动电机及受驱动电机带动的液压泵，所述液压马达与液压泵连接，所述压力探测器与液压泵与控制中心电连接，控制方法在于：一，通过压力探测器实时探测液压马达中液体压力值p，并将该压力信息反馈给控制中心，二，控制中心每隔时间t接收一次步骤一中的信息，并通过程序计算后得到一个与p值对应的最优的刀轴转速值V，三，再通过V值找出液压泵相应的排量值Q泵，所述控制中心控制液压泵的阀门的大小使其排量值为Q泵，从而使刀轴的转速值达到V，程序计算所依据的公式一，公式一如下：V＝(p‑p max)×(Vmax‑V1)/(p2‑p max)+V1要得到Vmax需要通过公式二计算得出，公式二如下：Vmax＝(Q泵max×V电机×k2×k4×k6)/(i×Q马达)要得到V1需要通过公式三计算得出，公式三如下：V1＝(p×k1×k3×k5×9549)/(2×i×T×p max)要得到p2需要通过公式四计算得出，公式四如下：p2＝(P电机×k1×k3×k5×9549)/(2×i×T马达×Vmax)上述公式中：V为刀轴的转速；V1为刀轴在液压马达取最大压力时的转速；Vmax为刀轴的最大转速，单位：r/min；P电机为驱动电机的功率，单位：kW；k1为液压马达的机械效率；k2为液压马达的容积效率；k3为减速机的机械效率；k4为液压泵的容积效率；k5为液压站的机械效率；k6为液压站的容积效率；9549为常数；i为减速机的减速比；T马达为液压马达的单位扭矩，单位：Nm/bar；P为压力探测器所探测液压马达的压力值，p max为液压马达的最大压力值；p2为刀轴在最高转速时对应的液压马达的压力，单位：bar；Q泵max为液压泵的最大排量，该排量为液压泵每转一圈所排出的液体量，单位：cm3/rev；V电机为驱动电机的转速，Q马达为液压马达的排量，该排量为液压马达每转一圈所排出的液体量，单位：cm3/rev。...

【技术特征摘要】
1.液压驱动破碎机刀轴最优控制方法，其特征在于:包括控制中心及加载于控制中心内的控制程序、以及破碎机、液压站、及与液压站配套的液压马达，液压马达中设有探测液压马达中液体压力的压力探测器，所述破碎机中的刀轴通过减速机与液压马达连接且受液压马达驱动转动，所述液压站包括驱动电机及受驱动电机带动的液压泵，所述液压马达与液压泵连接，所述压力探测器与液压泵与控制中心电连接，控制方法在于：一，通过压力探测器实时探测液压马达中液体压力值p，并将该压力信息反馈给控制中心，二，控制中心每隔时间t接收一次步骤一中的信息，并通过程序计算后得到一个与p值对应的最优的刀轴转速值V，三，再通过V值找出液压泵相应的排量值Q泵，所述控制中心控制液压泵的阀门的大小使其排量值为Q泵，从而使刀轴的转速值达到V，程序计算所依据的公式一，公式一如下：V＝(p-pmax)×(Vmax-V1)/(p2-pmax)+V1要得到Vmax需要通过公式二计算得出，公式二如下：Vmax＝(Q泵max×V电机×k2×k4×k6)/(i×Q马达)要得到V1需要通过公式三计算得出，公式三如下：V1＝(p×k1×k3×k5×9549)/(2×i×T×pmax)要得到p2需...

【专利技术属性】
技术研发人员：臧俊杰，
申请(专利权)人：中山市斯瑞德环保设备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44