[发明专利]数字机械冗余压力补偿流量控制系统

说明书

本发明公开了一种数字机械冗余压力补偿流量控制系统，在原有压力补偿阀的基础上，增加二位三通电磁阀控制压力补偿阀的开关，同时增加压力传感器、控制器，使系统具有数字压力补偿的功能，当压力传感器故障时，切换到机械补偿模式，实现系统的机械压力补偿，解决了传感器故障时系统流量无法控制的问题，达到冗余控制的目的，并可通过二位三通电磁阀控制最高负载回路的压力补偿阀完全打开，降低阀口的压损，且使压力不受负载波动的影响。

技术领域

本发明涉及流量控制技术领域，特别是涉及一种数字机械冗余压力补偿流量控制系统。

背景技术

传统的电液比例流量阀为抑制负载变化对流量的影响，需要采用压力补偿阀，维持阀进出口压差的恒定。但是，这会增加额外的压差损失，同时检测管路传递压力信号延迟使得系统响应滞后，影响稳定性。另外，采用压力补偿阀的多执行器系统，受负载波动等因素影响，最高负载压力所在回路的压力补偿阀仍然可能进行节流作用，造成能量浪费，并且当系统供油流量小于需求流量时，压力补偿阀失去作用，系统流量不能准确分配。

为了解决压差损失的问题，一种现有技术采用计算流量反馈的流量控制方法，通过压力传感器与位移传感器将流量阀前后的压力和阀芯位移检测后输入控制器，由控制器根据所设定的算法计算出通过阀的流量，与给定流量进行比较，并采用调节器构成控制闭环，实时调整阀芯位移控制信号，以补偿流量阀压差变化对输出流量的影响。但是，当压力传感器或所配套的测量放大器失效等故障时，流量阀就会处于无法进行压力补偿，失去对流量的稳定控制，尤其当应用于多执行元件复合动作时会造成流量不能准确分配，易引发设备动作失控等事故发生。

发明内容

本发明的目的是提供一种数字机械冗余压力补偿流量控制系统，使其兼具数字压力补偿和机械压力补偿的功能，并可通过二位三通电磁阀控制最高负载回路的压力补偿阀完全打开，降低阀口的压损，且使压力不受负载波动的影响。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明公开了一种数字机械冗余压力补偿流量控制系统，包括第Ⅰ执行器液压系统，所述第Ⅰ执行器液压系统包括泵体、电动机、油箱、第Ⅰ主阀、第Ⅰ液压缸、第Ⅰ压力传感器、第Ⅱ压力传感器、第Ⅴ压力传感器和控制器；所述第Ⅰ主阀的A口和B口分别与所述第Ⅰ液压缸的两个腔室相连，所述第Ⅰ主阀的T口与所述油箱相连；所述控制器能够得到所述第Ⅰ主阀的阀芯位移数据并控制所述第Ⅰ主阀的阀芯位置；所述第Ⅰ压力传感器与所述第Ⅱ压力传感器分别用于测量所述第Ⅰ液压缸的两个腔室的压力，所述第Ⅴ压力传感器用于测量所述第Ⅰ主阀P口的压力，所述第Ⅰ压力传感器、所述第Ⅱ压力传感器、所述第Ⅴ压力传感器均与所述控制器电连接；所述电动机驱动所述泵体，以向所述第Ⅰ主阀的P口泵送所述油箱内的压力油；

还包括第Ⅰ压力补偿结构，所述第Ⅰ压力补偿结构包括第Ⅰ二位三通电磁阀和第Ⅰ压力补偿阀，所述第Ⅰ二位三通电磁阀的A口与所述第Ⅰ压力补偿阀的左控制腔相连，所述第Ⅰ二位三通电磁阀的T口与所述油箱相连，所述第Ⅰ二位三通电磁阀的P口与所述第Ⅰ压力补偿阀的出油口均与所述第Ⅰ主阀的P口相连，所述第Ⅰ压力补偿阀的进油口与所述泵体的出油口相连，所述第Ⅰ二位三通电磁阀与所述控制器电连接。

优选地，所述第Ⅰ主阀包括电液比例多路阀和位移传感器，所述位移传感器连接所述电液比例多路阀的阀芯，所述控制器与所述电液比例多路阀电连接，所述电液比例多路阀的A口、B口、P口、T口分别为所述第Ⅰ主阀的A口、B口、P口、T口。

优选地，所述第Ⅰ主阀为进出口独立控制阀，所述进出口独立控制阀由四个二位二通流量阀组成，所述二位二通流量阀与所述控制器电连接，四个所述二位二通流量阀分别为第Ⅰ二位二通流量阀、第Ⅱ二位二通流量阀、第Ⅲ二位二通流量阀和第Ⅳ二位二通流量阀；所述第Ⅱ二位二通流量阀的A口与所述第Ⅲ二位二通流量阀的A口并联，形成所述第Ⅰ主阀的P口；所述第Ⅰ二位二通流量阀的A口与所述第Ⅱ二位二通流量阀的B口并联，形成所述第Ⅰ主阀的A口；所述第Ⅲ二位二通流量阀的B口与所述第Ⅳ二位二通流量阀的A口并联，形成所述第Ⅰ主阀的B口；所述第Ⅰ主阀的A口与B口并联，形成所述第Ⅰ主阀的T口。