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          液壓提升機械控制結構特點同液壓閥泵串聯伺服控制

          發布時間:2023-09-28  發布者:鼎恒液壓機械

           {一}、液壓系統控制結構特點

          現有提升設備系列產品為全液壓傳動與控制結構,其液壓系統的組成、工作原理基本相同,其中核心部分是液壓驅動系統。
          液壓驅動系統是大功率時變負載與黏度的液壓系統。變量泵控制定量馬達的液壓回路具有結構簡單、工作效率恒轉矩輸出等特點,這類變量系統輸出的流量能跟隨輸入信號—減壓式比例閥閥芯位移作連續比例變化。在液壓提升設備工作過程中,司機操作減壓式比例控制閥,向變量控制系統的比例液壓缸輸入一逐漸變化的壓力油,比例液壓缸位移控制伺服閥閥芯位移,伺服閥又通過差動液壓缸控制擺動缸體改變變量泵的斜盤傾角,使輸入液壓馬達的液壓油流量逐漸變化,從而控制液壓馬達的旋轉速度,實現提升容器的加速起動與減速運行,在恒速升降與低速爬行階段,司機保持操作手柄不動,從而完成一個提升循環。
          液壓驅動系統為變量液壓泵直接反饋排量調節變量控制結構,和開環加簡單的手動操作比例式減壓閥控制方式,該控制方式中液壓泵輸出流量容易受負載的影響而不穩定,液壓泵的容積效率隨系統工作壓力的高低及液壓油黏度的變化而變化,使液壓泵的輸出流量受負載及油溫的影響,由于液壓油的可壓縮性、管道的彈性、液壓元件的泄漏等因素的影響,加之系統又沒有設置馬達輸出速度檢測與反饋控制回路,系統不能自動清理負載變化等多種因素引起的液壓馬達輸出速度誤差,因此現有液壓驅動系統的速度控制精度較低,影響到了液壓頂升設備的性,不能達到現代液壓提升設備的控制和乘坐舒適性等性能要求。
          因此,液壓驅動系統控制方案實現液壓提升設備的計算機控制以改變其綜合性能顯得迫切,提高系統的速度剛性、縮短負載擾動調節時間、保持系統工作效率的大功率、大慣量負載泵控馬達伺服系統的控制方案來提升液壓提升設備性能。
          {二}、液壓提升閥泵串聯伺服控制系統
          典型的泵控制馬達速度伺服控制系統是一個閥控缸位置伺服系統和泵控馬達系統串聯而成的系統。液壓提升裝置伺服閥控制液壓缸的活塞位移,推動變量泵的斜盤以調整傾角,使泵的輸出流量變化,從而改變馬達的轉速。當系統外負載變化時,系統壓力隨之變化,泵和馬達的泄漏量也隨之變化,這時液壓馬達的輸出轉速必然改變,為了達到穩速的目的,采用的控制措施來彌補液壓馬達速度的變化,如數字式PID調節器。此時,通過測速裝置測出的馬達轉速變化量,通過比例環節使控制信號形成誤差信號,并通過控制器后輸入伺服閥,使變量泵的流量增大,以達到補償泄漏,穩速的目的。
          該系統具有較好的性、穩定性和抗干擾能力,若能合理設計控制器,系統的性能將獲得進一步改變。這類系統除泵和馬達外,沒有其他泄漏,因為泄漏所占的比例相當小,且系統壓力又隨負載而變,即系統壓力與外負載相匹配,因而系統效率很高,適于大功率場合,同時不用考慮伺服系統本身要單獨使用油源的問題。這是一閥控系統,其效率很低,較大不超過38.5%,但消耗的功率并不大。
          液壓頂升設備閥泵并聯伺服控制系統的響應并不理想,與閥控馬達相比,在其他條件相同時,泵控的頻率要減小1/√2愿因而頻響較低,對這種系統,過去在分析系統響應特性時認為:由于伺服閥的頻率很高,所以系統的響應特性主要取決于馬達的頻率特性,但實際測量得的頻寬總是低于理論計算值,這主要原因是因為變量泵斜盤的負載效應的影響結果。泵和馬達的阻尼系數一般較小,有時需要犧牲一部分功率,有意設置旁路泄漏,形成泄油式閥泵并聯伺服控制系統可提高阻尼系數和系統穩定性。
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