一种节能型自适应油源的革新设计

　　0引言

　　液压泵站是液压系统的动力源,为了适应某一设备液压系统的工作需要,一般采用独立专用液压泵站的供油方式。为了实现设备的多种复杂的功能,液压系统一般分为多个液压分系统,在工作过程中,各液压分系统不是持续工作的,并且在不同的工作状态甚至在同一工作状态往往需要不同的供油量。通常的液压泵站一般使用定量泵恒压或多级调压供油,采用调速阀调速适应相应的工作要求,当液压系统处于间歇或低负载状态时,大量高压油经多级调压溢流阀溢流回油箱,造成了大量的能源消耗,当液压系统需要大流量油液时,会造成供液系统的短时间供液不足和欠压现象。为了解决这一问题,使油源泵站更好地适应负载要求,降低能源消耗,我们在革新液压设备中设计了一种节能型自适应油源。

　　1设计方案的选择

　　要想油源泵站适应不同的负载情况并尽量减少能量损失,就是要让油源泵站能够随时提供不同流量的液压油,主要从两个方面来进行考虑。

　　1)采用控制阀调速的方案

　　在定量泵供油情况下根据系统的油液需求,需要及时调整调速阀来调速。这种方案是目前最常用的一种方法,优点是油源结构简单。缺点是需要不断地控制调整,调整很难及时,大大增加了控制的难度与工作量,调整的效果往往不够理想。由于定量泵输出油量是一定的,调整调速阀的开口量,为系统供油,其他多余油液需经溢流阀溢流回油箱,需油量越小,溢流量越大,造成很大的能源消耗。

　　2)采用改变泵的输出流量的方案

　　改变泵输出流量的方法有两种,一是改变驱动液压泵电机的转速来改变定量泵输出流量。此法需要不停的改变电机的转速,这种方法现在比较前沿的是变频调速,采用变频器控制电机的转速,来达到改变输出流量的目的,但对电机的要求及控制难度较高。而许多泵站特别是车载流动型泵站,大多采用发动机或发电机组来提供能源,需要不断改变功率,对发动机或发电机组提出较高的要求;二是改变变量泵的排量来改变泵输出流量。在液压泵的转速恒定的情况下,改变变量泵的排量,对发动机或发电机组及电机的要求比较低,改变变量泵的排量很容易实现。

　　综合上述,改变变量泵的排量来改变泵输出流量的方案简便易行,能够适合不同的工作条件,特别是车载流动型液压系统,因此我们选择了此方案。

　　2节能型自适应油源的设计

　　1)总体方案原理

　　采用反馈伺服改变变量泵排量的方案。主要由斜盘式柱塞变量泵、流量数字采集、步进电机、控制电路、数字溢流阀等组成。流量数字采集选用数字流量传感器采集溢流阀的溢流量大小,转换为数字信号,作为反馈信号,为智能控制电路提供系统的油液供求情况,进一步分析判断系统的需油量,是供不应求,还是供过于求。然后控制步进电机转动,通过螺纹杆传动机构顶、拉动作,改变斜盘式柱塞变量泵的斜盘角度,调整变量泵的排量来改变泵输出流量,达到自动适应系统的需油量的目的。