为了适应现代科技发展的变化,液压站也要在原有的设计基础上做出改变和发展,本课题是特定工作环境下,设计具有高性能,高经济性,绿色环保,具有特定电气控制的液压站。
1 开题依据
电液伺服系统具有很多突出特点,如:容量大、应速度快、刚度大、控制精度高等,因此在许多方面获得了广泛应用,如:各类机床、轻工机械、重型机械、电力机械、冶金机械、起重机械、建筑机械、汽车、大型试验设备、航空航天、船舶、武器装备等。由于运行条件十分苛刻,其结构也十分复杂,电液伺服系统、原件的安装和调试、作环境等都是不可忽视的工作。而液压站是现代液压技术中为广泛的一种结构形态,它既是保证主要机构完成其工艺目并保证其长期可靠工作的重要装置,也是各种液压系统设计过程的归宿,所以正确合理的设计和使用液压站,将会使整个液压设备的工作品质得到提高,对整个液压的技术性和经济性也具有重要的意义。
随着电气控制技术的发展,绿色环保等理念的新挑战,液压技术模块化设计、电液整合与控制、变频调节等技术又有了新的进展,随之而来的是,液压传动与控制技术需要进一步提高。
图1图2所示为国内外较为常见的两种液压站系统,其中图1是上置式液压泵站,结构紧凑,液压动力源占地面积小,主要运用于各类小型、中型等液压系统。图2是旁置式液压泵站,振动小,高度低,便于维护,主要适用于各类大型的液压系统。
为了适应现代科技发展的变化,液压站也要在原有的设计基础上做出改变和发展,本课题是特定工作环境下,设计具有高性能,高经济性,绿色环保,具有特定电气控制的液压站。
2 文献综述
2.1国内文献资料
1795年,诞生了世界上第一台水压机。1997年,无阀直驱液压伺服技术出现。纵观整个工业发展史,液压传动扮演着重要的角色。
在我所查阅的多份文献当中,东之宏液压机械有限公司生产的水力设备液压系统,如图3所示。此液压系统采用了上置式也液压站,其液压站采用进口变量叶片泵配合内轴电机一起使用,从而大大降低了系统的发热量和安装空间。而且采用进口SSSAM换向阀配合同步阀,实现多缸同步,十分方便,从而提高生产效率。此种液压站系统适用于升降平台、水力设备、机床等行业。不过因采用变量叶片泵设备并不适用于大流量的工作环境中,也不乏是一种遗憾。
1-溢流阀 2-压力表 3-电机 4-换向阀
5-油箱上盖 6-变量叶片泵
2.2 国外文献资料
在我所查阅的多份文献当中,国外的一篇基于电液比例溢流阀的乳化液泵站压力控制系统建模与仿真的文章对本设计提供了思路,乳化液泵站是液压支架的电源和综采工作面液压支柱。此设备提供工作介质如系统高压力、大流量液体如液压支架,本文提出了一种可以控制系统基于电液比例溢流阀的乳化液泵站压力,采用电液比例溢流阀的技术后,系统重建泵站管道。系统原理图如图4所示。对图4系统的结构组成,功能等进行分析:从图中可以看到,这是一个双泵乳化液泵站,该系统由两个相同的泵站系统构成,分别为手动换向阀e和7、溢流阀c和溢流阀d、节流阀b等组成,其中梭阀6的作用为当一边液压压力升高时,梭阀阀口打开,液体流通。其中泵站依靠卸荷阀(3)来控制压力。当系统压力高于设定阀时,自动卸荷阀(D)将打开,多余的液压油被送回乳液容器(10)。如果系统压力阀低于设定阀,则自动卸荷阀。
3 方案论证
3.1 能源装置、供油方式
电液伺服控制实验系统液压站中,预设伺服系统最大工作压力P1为10MPa,比例系统最大工作压力P2为6MPa,伺服液压缸大径直径ΦA为125mm,小径直径Φa为80mm,比例液压缸大径直径ΦB为63mm,小径直径Φb为45mm。液压伺服系统最大进给速度v1为80mm/s,比例系统最大进给速度为v2=20mm/s,系统最大流量根据公式可得: