一种深海作业级ROV用电控负载敏感液压系统

发布时间：2021-08-16 08:45

　　针对传统负载敏感液压系统因负载油路长产生沿程压力损失而导致控制偏差的问题,设计了一种电控负载敏感液压系统;为兼容深海作业级遥控潜水器（ROV）推进系统和工具系统各自的特殊需求,该系统分别设计了电控负载敏感模式和电控恒压模式。对所设计的液压系统进行建模,仿真结果表明该系统响应快、控制精度高,系统输出流量从0增至目标值仅需0.17 s,在负载波动±30%的情况下系统输出流量的波动值仅1.51%,可以满足ROV对液压系统控制多样性的要求。 

【文章来源】：控制与信息技术. 2020,(03)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

节流孔液流

ROV系统组成

针对传统负载敏感液压系统的缺点，本文设计了一种电控负载敏感液压系统（图3），其优点在于无需将远程负载端的压力通过液压管路传输至液压泵的压力控制口，消除了液压沿程阻力等干扰因素，控制精度更高；因用于压力控制的比例阀靠近液压泵端，故系统响应速度更快；系统兼具负载敏感模式和电控恒压模式，控制方式更加灵活。当推进器单独工作时，该系统默认使用电控恒压模式；当作业工具系统单独工作时，系统默认使用负载敏感模式；当推进器和作业工具同时动作时，可以根据需求进行模式设置，需注意的是，负载敏感模式下的负载压力取压力传感器（图3中传感器11和传感器12）中数值较大者。负载敏感液压泵是负载敏感液压系统的核心元件，本设计选择斜盘式变量柱塞泵，其变量控制机构包含了压力-流量补偿阀、压力切断阀和伺服活塞。压力-流量补偿阀的左端是液压泵的输出压力，右侧是控制压力和弹簧力（2 MPa）的叠加。压力切断阀实际也是一种恒压变量控制方式，当液压泵的输出压力达到压力切断阀的设定压力时，液压泵的排量向最小排量方向调节，这也起到了安全保护的作用。本设计通过压力传感器（图3中传感器11和12）实时监测负载压力，通过由单向节流阀和比例溢流阀组成的液压回路模拟出负载端的压力，并将压力作用于负载敏感液压泵的X口。待机状态液压泵的输出压力为系统背压加压力-流量补偿阀的弹簧压力，液压泵的输出流量仅用于补偿系统泄露。实际工作状态下，控制方式可以根据需要设置为电控恒压（高压冗余）或电控负载敏感等控制方式。对于流量控制，系统根据比例阀组或伺服阀组的开口和压差感知流量需求，并最终通过压力信号的形式反馈至负载敏感泵的X口，控制液压泵排量相应地变化。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于AMESim的负载敏感液压系统防冲击特性的研究[J]. 汪小芳,张军,迪茹侠.  液压与气动. 2018(11)
[2]负载敏感变量泵动态性能分析[J]. 柳玉龙.  机床与液压. 2017(22)
[3]负载敏感阀前补偿系统原理分析[J]. 张立杰,王力航,李德新,王帅.  液压与气动. 2015(07)
[4]负载敏感泵控系统流量控制方法研究[J]. 徐志刚.  液压与气动. 2014(12)
[5]基于AMESim的负载敏感充液系统研究[J]. 张春辉,赵静一,布丹,孙希科.  液压与气动. 2014(11)
[6]基于SimulationX的多路阀负载补偿阀建模分析[J]. 葛磊,赵虎,权龙.  液压与气动. 2013(10)
[7]电控负载敏感控制方案[J]. 李振冬.  液压气动与密封. 2012(11)
[8]负载敏感控制系统设计中应注意的问题及措施[J]. 王佃武.  液压与气动. 2012(10)
[9]负载敏感系统的原理及其应用[J]. 景俊华.  流体传动与控制. 2010(06)
[10]压力补偿器在液压调速系统中的应用[J]. 王维东,陈忠强,黄新年.  流体传动与控制. 2005(05)



本文编号：3345358