一种节能型宽范围高精度无脉动液压加载系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种节能型宽范围高精度无脉动液压加载系统，应用于机械、检测设备上，属于液压动力控制系统领域。包括可调速控制系统、一套同步电机和第一液压柱塞泵／内啮合齿轮泵、及另一套同步电机／异步电机和第二液压柱塞泵／内啮合齿轮泵。本实用新型专利技术通过控制系统控制同步电机的转速，而带动与其相联的液压柱塞泵或内啮合齿轮泵工作供油，而另一套同步电机或异步电机以一定或可变的速度工作，带动与其相联的液压柱塞泵或内啮合齿轮泵工作吸油，两套系统一起工作形成一个动态、宽范围可调、无脉动的液压加载系统，输出高精度、高分辨率的供油量从而达到精确控制外接设备的功能。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术公开了 一种节能型宽范围高精度无脉动液压加载系统，应用于机械 控制、液压检测设备上。
技术介绍
目前，随着机械控制、材料、产品检测设备的精度、能耗、成本要求不断的提 升，对液压加载系统的要求愈来愈高，原有的系统已经不能适应这一变化，存在许 多的缺陷，无论从控制上还是成本上已经无法满足要求。现有的控制系统中基本以 以下的方式工作控制1) 阀控方式定量泵阀控系统用电液伺服阀或比例阀对供油量进行精密的控制 (对油液要进行严格清洁度管理)，所需流量外的多余流量全部从溢流阀排出，系统发热，能量消耗4交大，小流量控制精度差。2) 用定量泵、PQ比例阀和负荷阀控制，能量消耗有所改善，减少了溢流阀的流 量，但定量泵系统在整个工作过程以额定转数旋转，噪声大且消耗功率，小流量控 制精度差。3) 用定量泵和普通电机加变频调速的方式来调节流量的方式，但其压力的调节 仍要采用溢流阀辅助，而且由于变频器在低速时的力矩不够，启动速度慢，使得控 制精度变差。4) 泵控方式用变量柱塞泵控制所需的流量和压力，与阀控方式相比可以节省 大量能源，且耐污染力增强，无需严格的油液管理，但要液压泵由电机在额定转数 下连续运转。卸荷以及保压时，系统内部会泄漏损失一部分能量，加上电机在低负 荷时效率较低也会造成能量损失，而且要进一步降低能量损失比较困难，小流量控5) AC伺服驱动器加伺服电4凡加定量泵来调节流量的方式，但在流量较小时伺服 电机的速度过低，导致液压脉动较大，小流量控制精度差。综上所述，现有的液压加载系统主要存在以下几方面的缺点1)现有的液压加载系统的能耗高、噪音大、控制效果差或成本较高；32) B加载系统对M油的要求比较高；3) 现有的液压加栽系统的发热量大，油温高，导致油质变差，控制效杲变差；4) 现有的液压加载系统的压力一般比较低，导致系统体积庞大，成本增加。最关键一点，是现有的液压加载系统的调整范围小，不能在宽范围内工作，控 制精度差，特别是在小流量控制中是个盲点。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术的目的在于提供一种结构简单、能在宽范围内来 进行小流量控制以及解决脉动问题的液压加载系统。一种节能型宽范围高精度无脉动液压加载系统，包括可调速控制系统、 一套同 步电机和连接油箱的第一液压柱塞泵或内啮合齿轮泵、另一套同步或异步电机和第 二液压柱塞泵或内啮合齿轮泵，第一液压柱塞泵或内啮合齿轮泵和第二液压柱塞泵 或内啮合齿轮泵相连，所述可调速控制系统分别连接所述同步电机和同步或异步电 机，用于根据采集到的外接工作设备上各种参数，与预先设定的同步电机和同步/异 步电机的控制流程去比对，输出控制信号控制同步电机的转速，而带动与其相联的 第一液压柱塞泵或内啮合齿轮泵工作供油，输出控制信号控制另 一套同步电才几或异 步电机以一定或可变的速度工作，带动与其相联的液压柱塞泵或内啮合齿轮泵工作 吸油。所述同步电机为交流7JCP兹同步电机。可调速控制系统进一步包括数据采集接收器、于检测当前油缸及受力框架上各 种参数的传感器、控制器和存储单元，所述数据采集接收器用于接收所述采集器采集到的外接工作设备上各种^Mt,存储单元用于存储预设的要求量和调整同步电机旋转速度的PWM值计算方式和控制同步或异步电机工作的控制方式，所述控制器， 分别连接所述数据采集接收器和存储单元，用于根据数据采集接收器接收到的当前 返回的参数与存储器中的要求量进行比较，确定控制同步电机还是控制同步或异步 电机，再根据其控制电机来计算其电机的速度，输出至对应的电机。优选的，所述传感器包括压力传感器和位移传感器，分别连接至对应的数据采 集接收器。本技术要解决技术问题所采用的技术方案是通过控制系统控制同 步电机的转速，而带动与其相联的液压柱塞泵或内啮合齿轮泵工作供油，而 另一套同步电机(或异步电机)以一定的或可变的速度工作，带动与其相联 的液压柱塞泵或内啮合齿轮泵工作吸油，两套系统一起工作形成一个动态、 宽范围可调、无脉动的液压加载系统，输出高精度、高分辨率的供油量从而 达到精确控制外接设备的功能。附图说明图1为本技术的一种工作原理结构示意图； 图2是现有的釆集系统的原理结构示意图。具体实施方式请参阅图1，其为本技术的一种节能型宽范围高精度无脉动液压加载 系统的工作原理结构示意图。它包括可调速控制系统l、同步电机2、第一 液压柱塞泵/内啮合齿轮泵3、油箱4、第二液压柱塞泵/内啮合齿轮泵5和同 步电机/异步电机6，可调速控制系统1连接所述同步电机2和同步电机/异步 电机6,同步电机2连接第一液压柱塞泵/内啮合齿轮泵3，同步电机/异步电 机6连接第二液压柱塞泵/内啮合齿轮泵5，第一液压柱塞泵/内啮合齿轮泵3 和第二液压柱塞泵/内啮合齿轮泵5相连。可调速控制系统分别连接所述同步电机和同步/异步电机，用于根据采 集到的外接工作设备上各种参数，与预先设定的同步电机和同步/异步电机的 控制流程去比对，输出控制信号控制同步电机的转速，而带动与其相联的第 一液压柱塞泵/内啮合齿轮泵工作供油，和/或输出控制信号控制另 一套同步 电冲/L或异步电机以一定或可变的速度工作，带动与其相联的液压柱塞泵或内 啮合齿轮泵工作吸油。可调速控制系统1进一步包括数据采集接收器、控制器和存储单元， 数据采集接收器用于接收采集器采集到的外部工作部件上的各种参数，存储 单元用于存储预设的要求量和调整同步电机旋转速度的PWM值计算方式和 控制同步/异步电机工作的控制方式，所述控制器，分别连接所述数据采集接 收器和存储单元，用于根据数据采集接收器接收到的当前返回的参数与存储 器中的要求量进行比较，确定控制同步电机还是控制同步/异步电机，再根据 其控制电机来计算其电机的速度，输出至对应的电机。可调速控制1可以通过一现有的DSP芯片即可，数据采集接收器、控 制器和存储单元都是逻辑单元，在物理上通过DSP芯片即可实现。本技术的工作原理为可调速控制系统1根据数据采集接收器接收 到的当前返回的参数与存储器中的要求量进行比较，再根据预先设定的同步 电机2旋转速度的PWM值计算方式计算出PWM值，输出至同步电机2， 以控制同步电机2的动作，通过同步电机2的动作，使得第一液压柱塞泵/ 内啮合齿轮泵3输出的油量改变，另一路再根据预先设定的同步电机或异步 电机6的转速，带动第二液压柱塞泵/内啮合齿轮泵5工作，使得第二液压柱 塞泵/内啮合齿轮泵5从第一液压柱塞泵/内啮合齿轮泵3输出的油量中吸油， 剩余的油输出至负载，油泵在大于最低的转速下工作时，输出的油量基本无 脉沖，根据负载的精度要求设定油泵的最低转速，达到宽范围高精度无脉动 液压力口载。以下就举一个具体的实例来说明本技术.叠加式力标准机在我国是上世纪八十年代出现的一种新型标准测力机，近 年来已得到普遍认可，应用范围逐渐扩大，并成为测力、称重传感器生产的 重要设备。但以往的叠加机在控制精度、成本、自动化程度上都有欠缺，导 致企业使用成本较大，本技术将彻底改变该机的缺陷，以下是本实用新 型在该机上的应用测力仪同时加载，由于两者受力串联，承受同一载荷。载荷大小由标准测力 仪的输出来确定，当输出达到用高一级测力仪(或测力机)标定的定度值时， 所施加的载荷为一标准本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种节能型宽范围高精度无脉动液压加载系统，其特征在于，包括可调速控制系统、一套同步电机和连接油箱的第一液压柱塞泵或内啮合齿轮泵、另一套同步或异步电机和第二液压柱塞泵或内啮合齿轮泵，第一液压柱塞泵或内啮合齿轮泵和第二液压柱塞泵或内啮合齿轮泵相连，所述可调速控制系统分别连接所述同步电机和同步或异步电机，用于根据采集到的外接工作设备上各种参数，与预先设定的同步电机和同步／异步电机的控制流程去比对，输出控制信号控制同步电机的转速，而带动与其相联的第一液压柱塞泵或内啮合齿轮泵工作供油，输出控制信号控制另一套同步电机或异步电机以一定或可变的速度工作，带动与其相联的液压柱塞泵或内啮合齿轮泵工作吸油。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周海龙，
申请(专利权)人：苏州龙盛测试设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]