起重机双阀芯泵阀协同压力流量复合控制液压系统研究

发布时间：2020-10-22 07:31

　　 目前,起重机普遍使用的传统抗流量饱和负载敏感液压系统存在响应速度慢、速度精度差、能耗大的缺点。为克服这些缺点,建立以电子压力补偿原理为基础的起重机双阀芯泵阀协同压力流量复合控制液压系统。对起重机典型负载原理进行分析,提出一种以手柄开度信号为阈值的多模式控制策略。建立传统抗流量饱和负载敏感液压系统AMESim仿真模型,并通过试验验证了仿真模型的正确性。建立起重机双阀芯泵阀协同压力流量复合控制液压系统AMESim仿真模型。仿真结果表明:与传统抗流量饱和负载敏感系统相比,双阀芯泵阀协同压力流量复合控制液压系统在变幅油缸单动作微动模式下使用主阀和小流量伺服阀速度精度更高,速度跟踪误差分别降低26.2%和56.5%,卷扬马达单动作微动模式下使用主阀和小流量伺服阀速度跟踪误差分别降低46.1%和69.8%。
【部分图文】：

如图1为泵阀协同压力流量复合控制液压系统原理图,液压系统由电比例泵、合流阀、比例多路换向阀、小流量伺服阀、平衡阀、液压马达和液压缸组成。相对于传统抗流量饱和负载敏感系统,双阀芯泵阀协同压力流量复合控制液压系统在结构上取消了阀后压力补偿器,采用电比例泵取代负载敏感系统中的负载敏感泵,在比例多路阀和小流量伺服阀阀口前后安装压力传感器检测阀口压差。在功能上,传统抗流量饱和负载敏感系统的负载独立流量分配系统和负载敏感系统分别由电子压力补偿系统和电液负载敏感系统取代。电子压力补偿系统由各联多路换向阀和小流量伺服阀及多路阀阀口前后安装的两个压力传感器组成,可以实时计算各联阀口流量,调节多路换向阀和小流量伺服阀阀口开度实现压差补偿。电液负载敏感系统取消了梭阀和负载敏感泵,不再通过管路将负载最高压力引回到负载敏感泵,将各联执行器的压力通过压力传感器传导至控制器,控制器经过计算将系统所需流量以电信号的形式传送至电比例泵,控制电比例泵的摆角,从而控制泵的输出流量。2 控制策略及变幅油缸负载特性分析

变幅油缸在阻抗伸出时控制原理如图2所示。其中p1、p2为液压缸大腔和小腔的压力,Δp1、Δp2为进油路和回油路压差,p0为背压压力,A1、A2为液压缸大腔和小腔有效作用面积。液压缸的受力平衡方程为

阻抗伸出时不同控制方式如图3所示。分析可得阻抗工况下不同控制方式的能耗对比,采用节流控制方式的泵阀协同压力流量复合控制系统相对于传统抗流量饱和负载敏感系统,由于进油路没有经过压力补偿器,系统压力更低,所以能量损失更低。而采用容积控制方式,主阀阀口全开,进油路和回油路的节流损失较小,所以采用容积控制方式整机的能量损失最小[15]。3 传统抗流量饱和负载敏感系统AMESim模型建立和试验验证
【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2851297