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液压提升机的变量泵控马达闭式系统的转速反馈控制以及可靠性能

作者:鼎恒液压机械 日期:2021-08-30


[一]、液压提升机的变量泵控马达闭式系统的转速反馈控制
针对液压提升装置存在的上述有关问题,国内也有一些高等院校、机构和相关企业开展研究,试图解决这些问题。但从对液压提升机现有液压系统结构与控制方式的分析,可以得出这样的结论,改变液压提升机综合操控性能改变其控制方式,即不应再是简单的手动操作与控制,而应是计算机自动控制模式。通过系统的速度闭环控制,解决系统速度刚性差等问题,为变量泵控马达的转速反馈闭环控制系统原理框图,通过引入转速、位置反馈,可以提高系统的控制精度,系统的动静态品质与马达转速控制精度都可由转速大闭环予以。
接在原有系统基础上增加闭环控制环节难以解决关键问题,因为目前液压提升机存在问题的根本原因是伺服变量机构控制下的变量泵控马达调速方式,不改变这种调速方式,难以实现液压提升机的转速闭环控制,从而解决其存在的控制问题。
液压顶升器从以上分析可以看出,液压提升机采用转速闭环控制是解决目前液压提升机手动简单操作,提高提升机的工作性能和性能的出路。
变频液压调速方式属于变转速调速方式,不同于变排量调速方式,具有以下一些优点:
(1)变频调速液压系统避免了节流损耗和溢流、泄荷损耗,提高了电机的效率,改变了功率因数。系统发热减少,系统,系统节能性好。这些方面其它的液压调速方式难以相比较。
(2)可大范围连续调速,在小流量时与节流调速一起使用,则可达到很宽的调速范围。
(3)采用、对系统要求低的定量泵代替结构复杂的变量泵,避免了使用对传动介质要求高的伺服变量机构,提高了系统的性。另外,油泵的转速与流量成正比,当所需的流量减少时,油泵的转速也随之降低,地减少了油泵磨损,降低了噪声,延长了元件的使用寿命。
(4)变频器可内置PID控制和采用无速度反馈矢量控制等,系统具有好的控制性能。
但是,煤矿液压顶升装置是复杂的泵控马达系统,是具有大惯性负载、变参数的非线性系统,且存在液压驱动系统与液压制动系统分别是泵控单马达或多马达系统与阀控多缸系统的集成,存在着机电液祸合和结构刚柔性祸合等问题,而且其低速性、启动和换向平稳性、调速精度等性能要求较高。因此应用于液压提升机中的变频液压调速技术,不同于现有的应用于液压电梯或注塑机等产品中的变频液压调速技术,有许多理论和技术问题值得进一步深入研究。
[二]、液压提升设备的性能
在液压提升系统中,液压提升设备为松卡式液压千斤顶,承重系统提升力是通过提升器主油缸大腔进油产生的。液压提升器的结构,它由提升主油缸和位于两端的锚具构成。锚具因提升器直立放置,分别简称为上锚具和下锚具。锚具由楔形夹具和一个控制夹具动作的锚具油缸组成。它们通过楔形夹具的单向自锁作用夹紧钢铰线,而松开锚具则要通过提升主油缸和锚具油缸的配合才能打开。
液压顶升卡紧装置设置在上下锚具内,为楔块式结构,它由卡块座、多片卡块、卡块弹簧等组成,俗称夹片锚具。这种结构使该装置有单向卡紧性能,即提升索具(或吊杆)存在下滑趋势时被卡住,而提升索具(或吊杆)向上时则可自由上升。当选择适当楔角时,卡紧装置可产生大于轴向力数倍的夹紧力,而且夹紧力与轴向力成正比,因此卡紧装置的性能。卡紧机构能自动闭锁,一旦出现故障或突然停电,卡爪能及时将承载钢绞线卡紧,负荷悬停。由于这种的卡紧装置决定了液压提升设备不仅满足步进式的提升要求,而且在遇到情况(例如停升修整,停电,油管爆裂等)时重物也不会突然下坠造成损失。
液压泵源系统为液压顶升装置提供液压动力,并通过就地控制器对多台或单台液压提升器进行控制和调整,执行液压同步提升计算机控制系统的指令并反馈数据。液压泵站主要由油泵、电机、电磁换向阀、针形阀、液控单向阀、溢流油箱、压力表、电气控制柜等组成。各类液压控制元器件的的主要功能是:阀调定系统压力;单向阀、电磁换向阀决定油液的流向;截止阀控制油路的通断;电磁比例阀调节流量来控制液压千斤顶活塞杆伸缩速度等。
不同的工程使用中,由于吊点的布置和液压提升器的配置都不尽相同,为了提高液压提升设备的通用性和性,泵源液压系统的设计采用了模块化结构。液压泵站的布置遵循以下的原则
①泵站提供的动力应能足够的提升速度;
②就近布置,缩短油管管路;
③提高泵站的利用效率。
高压胶管是液压提升成套设备中的部分,选用与松卡式千斤顶、液压泵站相匹配的高压胶管,带有连接的高压胶管称为高压胶管总成。高压胶管分为主油路胶管和分油路胶管及环路胶管三种,一般都为两层钢丝编织的高压胶管,参数有内径、工作压力、长度、两端接头螺纹规格等。均采用快装接头,拆装方便,密封性好,在正常使用情况下不容易损坏。
压整体提升技术与传统的提升方法不同,它采用柔性钢铰线或刚性立柱承重、液压提升器集群、计算机控制、液压同步提升新原理。整体提升系统的核心是液压提升设备。液压整体提升设备由控制系统和液压系统(包括承重机构、液压千斤顶、液压阀组、泵站、管路等)构成。控制系统负责控制作为执行系统的液压系统进行提升作业,并提升质量。

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