[实用新型]一种节能型宽范围高精度无脉动液压加载系统

说明书

技术领域

本实用新型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。

背景技术

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，能量消耗较大，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，小流量控制精度差。

5)AC伺服驱动器加伺服电机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；

2)液压加载系统对液压油的要求比较高；

3)现有的液压加载系统的发热量大，油温高，导致油质变差，控制效果变差；

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。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型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。

所述同步电机为交流永磁同步电机。

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。

本实用新型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为本实用新型的一种工作原理结构示意图；

图2是现有的采集系统的原理结构示意图。

具体实施方式