[发明专利]一种减少液压系统节流损失的方法

说明书

技术领域

本发明属于液压系统控制领域，尤其涉及一种用于减少液压系统节流损失的方法。

背景技术

热轧带钢厂的液压系统采用节流方法来调整执行元件的速度，以满足工艺要求。目前，液压系统通常是由液压缸、2个单向节流阀、2个液控单向阀、2个换向阀以及压力油管路、回油管路组成。在节流调速过程中，大量的压力势能转变为热能，不仅造成能源的浪费，而且加快了油液的劣化进程。

以液压缸活塞杆伸出为例，液压系统调速回路的工作过程为：换向阀Ⅰ换向处于右位，压力油进入液控单向阀Ⅱ的控制腔，使液控单向阀Ⅱ处于直通状态。换向阀Ⅱ换向处于右位，压力油经换向阀Ⅱ、液控单向阀Ⅰ、单向节流阀Ⅱ中的单向阀进入液压缸的活塞腔，液压缸有杆腔中的油液经单向节流阀Ⅰ中的节流阀、液控单向阀Ⅱ进入换向阀Ⅱ回油箱。单向节流阀Ⅰ调定液压缸的速度，其压差损失在6～10MPa，节流损失很大。

发明内容

本发明提供一种减少液压系统节流损失的方法，其目的旨在节约能源，延长油液寿命。

为此，本发明所采取的技术解决方案是：

一种减少液压系统节流损失的方法，其特征在于：

建立液压控制系统：

液压控制系统包括液压缸、单向节流阀Ⅰ、单向节流阀Ⅱ、伺服滑阀Ⅰ、伺服滑阀Ⅱ、液控单向阀Ⅰ、液控单向阀Ⅱ、变量液压泵、定量液压马达、梭阀、换向阀Ⅰ、换向阀Ⅱ、阻尼孔Ⅰ、阻尼孔Ⅱ、阻尼孔Ⅲ、阻尼孔Ⅳ、压力油管路及回油管路；变量液压泵与定量液压马达组成一个液压变压器。

液压控制过程：

换向阀Ⅰ换向处于右位，压力油将液控单向阀Ⅱ打开；

换向阀Ⅱ换向处于右位，压力油经过换向阀Ⅱ、液控单向阀Ⅰ、单向节流阀Ⅱ中的单向阀进入液压缸，推动液压缸活塞杆伸出；

液压缸有杆腔的油液经过单向节流阀Ⅰ中的节流阀、液控单向阀Ⅱ、换向阀Ⅱ回油箱；

设定伺服滑阀Ⅱ的动作压力值P₀为0.2～2MPa范围内的某个确定值，根据工艺要求计算出单向节流阀Ⅰ的开口度，这样只要保持单向节流阀Ⅰ两端的压差不变，经过单向节流阀Ⅰ的流量就是一个恒定值，从而保证液压缸按照工艺要求的速度运行；

当单向节流阀Ⅰ两端的压差超过伺服滑阀Ⅱ的设定值P₀时，说明通过单向节流阀Ⅰ的流量大于期望值，即液压缸的速度大于工艺要求，伺服滑阀Ⅱ动作，控制油液经过换向阀Ⅰ、伺服滑阀Ⅱ、梭阀进入变量液压泵的变量控制机构，使变量液压泵的排量增大，变量液压泵需要的功率增大，从而使定量液压马达的输出功率增大，转速下降，通过单向节流阀Ⅰ的流量降低，单向节流阀Ⅰ两端的压差等于P₀，伺服滑阀Ⅱ保持现有状态，进入到一个稳定状态；

当单向节流阀Ⅰ两端的压差低于伺服滑阀Ⅱ的设定值P₀时，说明通过单向节流阀Ⅰ的流量小于期望值，即液压缸的速度小于工艺要求，伺服滑阀Ⅱ动作，控制油液经过换向阀Ⅰ、伺服滑阀Ⅱ、梭阀进入变量液压泵的变量控制机构，使变量液压泵的排量减小，变量液压泵需要的功率减小，从而使定量液压马达的输出功率减小，转速上升，通过单向节流阀Ⅰ的流量增加，单向节流阀Ⅰ两端的压差等于P₀，伺服滑阀Ⅱ保持现有状态，进入到一个稳定状态；

换向阀Ⅰ、换向阀Ⅱ换向处于左位时，其液压缸活塞杆缩回的过程与上述伸出的过程类似，在此过程中，单向节流阀Ⅱ两端的压差控制伺服滑阀Ⅰ动作，进而控制变量液压泵的排量，调节定量液压马达的转速，从而使通过单向节流阀Ⅱ的流量恒定，使液压缸的速度满足工艺要求。

变量液压泵最大、最小排量分别为定量液压马达额定排量的70％和10％；当换向阀Ⅰ、换向阀Ⅱ处于中位即液压变压器处于非工作状态时，变量液压泵的排量为定量液压马达额定排量的10％；当变量液压泵的变量控制机构接回油时，变量液压泵的排量处于调定的最大排量。

本发明的有益效果为：

本发明可有效降低液压系统调速过程中的节流损失，从而极大节省能源，延长油液寿命，实现环境友好、资源节约的目标。

附图说明

图1是液压控制系统液压缸活塞杆伸出状态示意图。

图中：液压缸1、单向节流阀Ⅰ2、单向节流阀Ⅱ3、伺服滑阀Ⅰ4、液控单向阀Ⅰ5、液控单向阀Ⅱ6、伺服滑阀Ⅱ7、变量液压泵8、定量液压马达9、梭阀10、换向阀Ⅰ11、换向阀Ⅱ12、阻尼孔Ⅰ13、阻尼孔Ⅱ14、阻尼孔Ⅲ15、阻尼孔Ⅳ16。P为压力油管路，T为回油管路。

具体实施方式