[发明专利]一种解决伺服阀卡阻的冲洗方法有效

专利信息
申请号: 201310219127.8 申请日: 2013-06-04
公开(公告)号: CN103277358A 公开(公告)日: 2013-09-04
发明(设计)人: 岳洪亮;龙灏;何茂松;彭燕华 申请(专利权)人: 中冶赛迪电气技术有限公司
主分类号: F15B13/02 分类号: F15B13/02;F15B13/16;F15B20/00
代理公司: 北京同恒源知识产权代理有限公司 11275 代理人: 赵荣之
地址: 400013*** 国省代码: 重庆;85
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摘要:
搜索关键词: 一种 解决 伺服 阀卡阻 冲洗 方法
【说明书】:

技术领域

发明属于工业生产中液压伺服控制领域,涉及一种解决伺服阀卡阻的冲洗方法。

背景技术

在工业生产中,液压伺服系统应用十分普遍,其具有响应快,精度高,动作稳定,磨损小等特点。电气控制系统输出模拟量信号,通过放大电路板驱动伺服阀的阀芯进行动作。阀芯动作的程度可以用阀芯开度来衡量,阀芯开度的变化引起伺服阀输出流量的变化。通过控制液压管路的输出流量,可以达到控制负载压力、速度和位移的目的。

伺服阀故障会导致控制对象出现偏差,影响整个系统的稳定性,严重时会引起生产事故。设备动作时,伺服阀最常见的故障就是阀芯卡阻。液压元件更换、液压介质更换和漏油事故处理等操作容易将固态颗粒混入液压介质中,导致液压介质污染。伺服阀内阀芯与阀套的间隙只有2μm左右,微小的颗粒都会导致阀芯卡阻。最常见的卡阀冲洗方法是停止生产更换新的伺服阀送修或者将阀拆下来冲洗阀芯。因此,钢铁企业迫切需要一种既能保证连续生产又能快速解决伺服阀卡阻的冲洗方法。

发明内容

有鉴于此,本发明的目的在于提供一种解决伺服阀卡阻的冲洗方法,该方法能够在设备的安全动作范围内,通过电气控制系统驱动伺服阀阀芯按照设定的轨迹动作,获得最优的流量冲洗效果,在短时间内自动完成对卡阀故障的处理。在不增加硬件的情况下减少故障处理时间,降低运维成本,提高设备稳定性,保证液压伺服系统连续稳定的运行。

为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种解决伺服阀卡阻的冲洗方法,包括以下步骤:步骤一:整定伺服阀给定与反馈的方向并判断系统控制方向;步骤二:当被控量出现异常时,判断是否发生伺服阀卡阀事故;步骤三:进行位置冲洗,关闭液压系统油路,强制伺服阀阀芯按照设定的方波轨迹动作,驱使固态颗粒离开卡阻位置;步骤四:对冲洗效果进行校验,封闭液压系统油路,给定一组三角波评估伺服阀阀芯的跟随情况;步骤五:进行流量冲洗,导通液压系统油路,在被控量的安全动作范围内,强制阀芯沿着设定的曲线轨迹动作,在阀体内产生差压,驱使固态颗粒离开卡阻位置;步骤六:校验冲洗效果,按照步骤四的步骤进行冲洗效果校验,若伺服阀阀芯能够跟随,则冲洗成功,反之则继续进行流量冲洗;当循环到第N次时,输出卡阀故障报警,程序结束。

进一步,在步骤一中通过伺服阀的给定u(t)和反馈v(t),判断伺服阀给定与反馈是否同向;若不同向,通过将反馈值乘-1进行阀芯方向整定,保证伺服阀给定和反馈的方向一致;通过伺服阀给定u(t)和被控量x的变化判断控制方向;当伺服阀给定为最大,被控量增加,当伺服阀给定为最小,被控量减少,此时为控制正方向;当伺服阀给定最大,被控量减少,当伺服阀给定为最小,被控量增加,此时为控制反方向,将伺服阀给定乘以-1,将反方向整定为正方向。

进一步,步骤二具体包括:2-1)计算伺服阀给定与反馈的延时时间,给定一组幅值为+50%的三角波,计算伺服阀给定到达峰值与伺服阀反馈到达峰值的时间差,求5个周期的均值即是伺服阀滞后时间Ta

2-2)判断是否发生卡阀事故;设伺服阀给定的变化量Δu(t)=u(t)-u(t-1),伺服阀反馈的变化量Δv(t)=v(t+Ta)-v(t+Ta-1),在被控量(压力或位移)出现异常的情况下(偏差超过设定值),当:

[|Δu(t)|-|Δv(t)|]/|Δu(t)|>Ka时,该时刻记为T1;若从T1开始,满足条件(1)Δu(t)>0,(2)[|Δu(t)|-|Δv(t)|]/|Δu(t)|>Ka,(3)持续TMms或者满足条件(1)Δu(t)<0,(2)[|Δu(t)|-|Δv(t)|]/|Δu(t)|>Ka,(3)持续TMms,则判断系统发生卡阀事故,其中Ka为阀芯跟随系数,Ka∈[0.7,1],TM为卡阀事故判定时间常数,TM取值与系统采样时间和伺服阀的精度有关。

进一步,步骤三具体包括:3-1)定义伺服阀阀芯开度从-100%向+100%变化,为正方向;伺服阀阀芯开度从+100%向-100%变化,为反方向;

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