基于多台液压终端设备组网共用的中央液压源及其液压配置方法技术

一种基于多台液压终端设备组网共用的中央液压源及其液压配置方法，包括集中泵站、并联在集中泵站输出端的多个终端设备支路，所述集中泵站的各供油泵组输出端设置流量传感器，各终端设备支路分别包括依次连接的常闭第一电磁阀、调速阀、减压阀、第二电磁阀及终端设备，且各终端设备支路的第一电磁阀并联在所述集中泵站的输出端，各终端设备的回油管路汇流后直接与油箱的回油口连接，集中泵站输出端总流量大于各终端设备的额定流量之和，集中泵站输出端的压力大于各终端设备的额定压力；各终端设备支路的第一、二电磁阀的控制端、流量传感器分别连接泵站PLC的输入端，泵站PLC的输出端通过变频器连接各供油泵组的变频电机。

The central hydraulic source and its hydraulic configuration method based on the network sharing of multiple hydraulic terminal equipment

A central hydraulic source and its hydraulic configuration method based on the networking and sharing of multiple hydraulic terminal devices, including a centralized pump station, multiple terminal device branches in parallel at the output end of the centralized pump station, each output end of the oil supply pump group of the centralized pump station is provided with a flow sensor, and each terminal device branch includes a normally closed first solenoid valve, a speed regulating valve, a pressure reducing valve and a second electricity connected in turn Magnetic valve and terminal equipment, and the first solenoid valve of each terminal equipment branch is paralleled at the output end of the centralized pump station, the return pipeline of each terminal equipment is directly connected with the return port of the oil tank after confluence, the total flow at the output end of the centralized pump station is greater than the sum of the rated flow of each terminal equipment, the pressure at the output end of the centralized pump station is greater than the rated pressure of each terminal equipment; each terminal equipment branch The control end and flow sensor of the first and second solenoid valves are respectively connected with the input end of the pump station PLC, and the output end of the pump station PLC is connected with the frequency conversion motor of each oil supply pump group through the frequency converter.

【技术实现步骤摘要】
基于多台液压终端设备组网共用的中央液压源及其液压配置方法
本专利技术涉及液压系统的液压泵站，特别是一种基于多台液压终端设备组网共用的中央液压源及其液压配置方法。
技术介绍
但凡液压系统，均需配备泵站，其用途是作为给液压设备提供额定压力、流量的动力源。液压泵站通常由液压泵、油箱、液压附件（溢流阀、过滤器、蓄能器、球阀等）、冷却系统等组成。按配置方式，液压泵站可分为专用泵站和集中泵站两种。专用泵站是一台泵站与一台液压设备一对一的配置方式，适用于液压设备单独工作的条件，使用最普遍。其优点是没有终端设备之间压力、流量等因素的耦合干扰，性能稳定。集中泵站是一台泵站对多台液压终端设备提供油源的配置方式，适用于液压设备组网工作的条件，在多项液压设备集中组网的条件下应用较多。其优点是泵站利用率高、投资少，占地小、能耗低。传统的集中泵站由油泵组、控制元件、冷却装置等部分组成。如图1所示，该集中泵站采用了两件（实际件数按需组合，不特定）供油泵组3.1～3.2作为动力元件，供油泵组3.1～3.2输出的两路压力油流经高压过滤器4.1～4.2、单向阀6.1～6.2后，合并成一路；合并的压力油经高压过滤器4.3后又分成两路，分别进入两台终端设备11.1～11.2（实际终端件数按需，不特定），完成各自的功能。终端设备11.1～11.2的两路回油合并为一路，经单向阀、低压过滤器2.3、冷却器14后回到油箱1。如此循环工作。在该系统中，蓄能器7吸收液压系统的压力脉动。一级溢流阀5.1～5.2用于分别设置两件供油泵组3.1～3.2的额定压力相等，二级溢流阀5.3起安全保护作用。由此可知，传统集中泵站存在下述弊端：1、各终端设备液压系统之间耦合、干扰现象不可避免据了解，在现有技术条件下，集中泵站虽然外连多台终端设备11.1～11.2，但不能支持多台终端设备同时工作。当终端设备11.1正在工作中，同时启/停终端设备11.2时，瞬间产生的压力、流量波动较大，各终端设备液压系统之间耦合、干扰现象不可避免，使得整个泵站系统不能稳定工作。如终端设备施加动/静态负载，则负载波动大，精度差。2、泵站的启/停控制方式不能自适应进行流量匹配传统的集中泵站采用人工匹配流量方式，即：使用前，由操作者根据流量需求预先判断油泵组的需求数，相应地启/停集中泵站的油泵电机组的数量进行流量增/减，使得集中泵站提供的总流量与终端设备的流量需求相适应。该控制方式不能自适应进行集中泵站的流量匹配。3、过滤器、冷却器的安装方式导致回油阻力较大传统的集中泵站均在回油管路上设置低压过滤器2.3，造成回油阻力较大；其冷却器14一般也是装在回油管路上，这更加大了回油阻力。其弊端是削减了液压系统的有效作功效率，且易造成回油阻力超标。据了解，目前，无论是理论或是实践方面，国内的集中泵站均不具备“一台泵站开启、多台设备并联共用”的功能。液压行业对中央液压源的组成和原理，尚无普遍认同的解决方案。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种基于组建液压网络，适合于多台液压终端设备并联共用的中央液压源。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种基于多台液压终端设备组网共用的中央液压源，包括由N个供油泵组并联组成的集中泵站、并联在集中泵站输出端的M个终端设备支路，N、M为大于1的自然数，所述供油泵组为变频电机驱动的定量泵，所述集中泵站各供油泵组的输出端均设置流量传感器，各终端设备支路分别包括依次连接的第一电磁阀、调速阀、减压阀、第二电磁阀及终端设备，第一、二电磁阀都为常闭阀，且各终端设备支路的第一电磁阀并联在所述集中泵站的输出端，各终端设备的回油管路直接与油箱的回油口连接，所述集中泵站的输出端总流量为Q0，各终端设备的额定流量为Q1、Q2…Qm，Q0＞Q1+Q2…+Qm，所述供油泵组的额定压力为P0，各终端设备的额定压力为P2、P3…Pm+1，P0＞P2、P3…Pm+1；所述各终端设备支路的第一、二电磁阀的控制端、各流量传感器分别连接泵站PLC的输入端，所述泵站PLC的输出端通过变频器连接各供油泵组的变频电机。本专利技术与现有技术相比至少具有如下三个不同：1、流量的选择与匹配方式不同本专利技术集中泵站输出端的压力油在进入各个终端设备之前，先要经过常闭的第一电磁阀，当启/停第一电磁阀的瞬间，第一电磁阀的启/停信号发送给泵站PLC，由泵站PLC按预接入终端设备的额定流量自动调整集中泵站各供油泵组的流量配置，并由各供油泵组输出端的流量传感器实时监测该供油泵组输出端的出口流量，并传送至泵站PLC进行累加，算出集中泵站的输出端总流量，泵站PLC将集中泵站的输出端总流量与总需求流量作比较，并进一步通过变频器自动调整供油泵组的变频电机转速（必要时增/减供油泵组数），以适应各终端设备的总流量需求。这样，本专利技术根据终端设备的总需求自动配置集中泵站输出端流量，使得各终端设备的流量需求与集中泵站的供油流量相一致，自动实现闭环控制。2、各终端设备的液压系统之间相互屏蔽，无耦合、干扰现象。现有技术条件中，虽有集中泵站外连多台终端设备同时工作的情况，如静力、疲劳试验中多点协调加载，但现有技术中多台终端设备均为伺服阀加载方式，这种方式对终端设备的液压元件配置及油液污染度要求高，不具有通用性。现有技术中也有集中泵站通过开关式控制阀或数字量控制阀连接终端设备的实施方式，但这种连接方式不支持多台终端设备同时工作，尤其是当甲终端设备正在工作中，同时启/停乙终端设备时，瞬间产生的压力、流量波动较大，各终端设备液压系统之间耦合、干扰现象不可避免，使得整个泵站系统不能稳定工作。本专利技术的终端设备支路的前端设置第一电磁阀，之后设置调速阀进行流量和压力调节。此处选用调速阀而非节流阀，其优点是调速阀兼顾流量调节和压力调节，使得终端不受负载变化的影响，保持终端设备工作速度稳定。继调速阀之后，压力油进入减压阀，减压阀进一步将液压油调整到终端设备的额定压力，再经过单向阀，由与第二电磁阀并联的蓄能器进一步稳压之后，已为终端设备按需配置了压力和流量，提供了必要的工作条件，最后打开常闭的第二电磁阀就可给终端设备供应液压油。本专利技术中第一电磁阀的开启用于为终端设备提供必要的工作条件，是第二电磁阀的上游操作，第一电磁阀启动，表示集中泵站对终端设备准备就绪；第一电磁阀关闭，表示集中泵站对终端设备关停结束。第二电磁阀是终端设备的直接启/停操作，是第一电磁阀的下游操作，表示终端设备处于工作或关闭状态。第一、二电磁阀共同完成对终端设备的电液控制。3、本专利技术将集中泵站与各终端设备在原理和组成方面进行了融合设计、一体化布置。本专利技术以终端设备的需求为导向，通过集中泵站为终端设备配置额定压力、流量、启/停保护层级设置、油液冷却与过滤集成配置等综合措施，将终端设备简化为功能模块。对终端设备来讲，只需按其功能配置必要的子系统就可以了，而不必考虑压力、流量、油液温度、油液过滤等外围工作系统，这样就达到了集中泵本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多台液压终端设备组网共用的中央液压源，包括由N个供油泵组（3.1～3.2）并联组成的集中泵站、并联在集中泵站输出端的M个终端设备支路，N、M为大于1的自然数，其特征在于，所述供油泵组为变频电机驱动的定量泵，所述集中泵站的供油泵组（3.1～3.2）输出端分别设置流量传感器（12.1～12.2），各终端设备支路分别包括依次连接的第一电磁阀（8.1～8.2）、调速阀（9.1～9.2）、减压阀（10.1～10.2）、第二电磁阀（8.3～8.4）及终端设备，第一、二电磁阀都为常闭阀，且各终端设备支路的第一电磁阀并联在所述集中泵站的输出端，各终端设备的回油管路汇流后直接与油箱的回油口连接，所述集中泵站的输出端总流量为Q

【技术特征摘要】
1.一种基于多台液压终端设备组网共用的中央液压源，包括由N个供油泵组（3.1～3.2）并联组成的集中泵站、并联在集中泵站输出端的M个终端设备支路，N、M为大于1的自然数，其特征在于，所述供油泵组为变频电机驱动的定量泵，所述集中泵站的供油泵组（3.1～3.2）输出端分别设置流量传感器（12.1～12.2），各终端设备支路分别包括依次连接的第一电磁阀（8.1～8.2）、调速阀（9.1～9.2）、减压阀（10.1～10.2）、第二电磁阀（8.3～8.4）及终端设备，第一、二电磁阀都为常闭阀，且各终端设备支路的第一电磁阀并联在所述集中泵站的输出端，各终端设备的回油管路汇流后直接与油箱的回油口连接，所述集中泵站的输出端总流量为Q0，各终端设备的额定流量为Q1、Q2…Qm，Q0＞Q1+Q2…+Qm，所述供油泵组的额定压力为P0，各终端设备的额定压力为P2、P3…Pm+1，P0＞P2、P3…Pm+1；所述各终端设备支路的第一、二电磁阀的控制端、各流量传感器分别连接泵站PLC的输入端，所述泵站PLC的输出端通过变频器连接各供油泵组的变频电机。


2.根据权利要求1所述的基于多台液压终端设备组网共用的中央液压源，其特征在于，所述集中泵站、终端设备支路的外围配置油液冷却过滤装置（13）。


3.根据权利要求1所述的基于多台液压终端设备组网共用的中央液压源，其特征在于，所述油液冷却过滤装置包括液压输入端与油箱连接的冷却油泵组（3.3），冷却油泵组的液压输出端经粗过滤器（4.4）、精过滤器（4.5）、冷却器（14）连接油箱。


4.根据权利要求1所述的基于多台液压终端设备组网共用的中央液压源，其特征在于，所述供油泵组的输出端设置一级溢流阀，所述集中泵站的输出端设置二级溢流阀，且一级溢流阀的压力设定值为供油泵组的额定压力P0，二级溢流阀的压力设定值为P1，P1－P0＝0.5~1MPa。


5.根据权利要求4所述的基于多台液压终端设备组网共用的中央液压源，其特征在于，所述一级溢流阀为比例溢流阀，且比例溢流阀的压力设置端连接所述泵站PLC的输出端。


6.根据权利要求1所述的基于多台液压终端设备组网共用的中央液压源，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕少力，王保相，王小锋，王秋香，李华，翟森，马艳萍，
申请(专利权)人：中航飞机起落架有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43