[發明專利]一種高精度的泵控系統

無效

• 申請號: 201010520472.1
• 申請日: 2010-10-24
• 公開（公告）號: CN101968067A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發明（設計）人: 李海根
• 申請（專利權）人: 紹興市肯特機械電子有限公司
• 主分類號: F15B11/05
• 分類號: F15B11/05
• 代理公司: 紹興市越興專利事務所 33220
• 代理人: 方劍宏

技術領域：

本發明涉及一種高精度的泵控系統，適用于各種控制精度要求較高的場合，屬于液壓控制系統領域。

背景技術：

隨著目前控制技術的提高，采用伺服電機直接驅動定量泵，通過伺服電機調整定量泵的轉速、轉矩以滿足液壓系統的需要，中間省略了壓力、流量控制閥，具有節能及制造成本降低等優勢，如在注塑機上已大面積推廣應用。然而在許多高精度的控制場合尚未應用，原因在于目前現有的油泵及如伺服電機控制精度的局限性。

1、執行機構：

在實際應用中的油缸、液壓馬達等都存在不同程度的滲漏，而且這種滲漏是不確定的，滲漏的大小隨著系統壓力、溫度的高低產生很大的變化，而且是非線性的。

2、油泵特性：

任何油泵都有一個工作區域，低于此工作區油泵的輸出量非線性加大，且油泵的脈動會變得很大。這將導致液壓系統的不穩定。

3、伺服電機：

目前國內外生產的伺服電機在很低轉速運行時的平穩性還存在一定的局限性。在較高轉速時則非常平穩。

有基于此，申請人作出本發明。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種靈活性和控制精度更高，且效率高、成本低的泵控系統。

本發明為實現上述目的采取的技術方案如下，一種高精度的泵控系統，包括：油泵、伺服電機、伺服驅動器，補償系統，油箱，其中油箱與油泵的進油口相連，油泵與伺服電機相連，伺服電機與伺服驅動器相連，油泵的出油口與補償系統的進油口相連接后一起作用于控制對象，補償系統的回油口與油箱相連。補償機構一直處于回油態，在泵控系統中所起的作用為泵控系統提供額定的回油流量，使油泵和伺服電機始終處于最佳的工作區域范圍內。

優選地：

補償系統可以由多種結構，如調速閥、油缸加位移控制裝置、液壓馬達加驅動電機(可以恒速或變速)，但都必須滿足回油流量可控。

補償裝置為調速閥，調速閥的進油口與油泵的出油口相連后連接于控制對象，調速閥的回油口與油箱相連，調速閥根據工作情況調整流量且流量不會因系統壓力的大小而改變，從而使油泵和伺服電機始終處于最佳的工作區域范圍內。

補償裝置由定量液壓馬達和控制電機組成，定量液壓馬達的進油口與油泵的出油口相連后連接于控制對象，定量液壓馬達的出油口與油箱相連，控制電機與定量液壓馬達相連，通過調節控制電機的轉速使油泵和伺服電機始終處于最佳的工作區域范圍內。

控制電機為恒速電機或調速電機。

補償裝置由液壓缸、活塞移動裝置，卸荷閥組成，液壓缸與油泵的出油口相連后連接于控制對象，液壓缸與卸荷閥相連，卸荷閥與油箱相連，液壓缸的活塞與活塞移動裝置相連，通過調節活塞移動裝置的移動速度使油泵和伺服電機始終處于最佳的工作區域范圍內。

本發明具有如下有益效果：

1、本發明動態調節伺服電機的轉速、轉矩來驅動油泵，不浪費電機功率，節能效果顯著；

2、由于對油泵采取了回油補償，使油泵和伺服電機始終處于最佳的工作區域范可實現對執行機構的力、位移的高精度控制；

3、本發明結構簡單，生產成本低，適用范圍廣，易于實現批量化生產制造。

以下結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步說明。

附圖說明：

圖1本發明的結構示意圖。

圖2采用調速閥作為補償系統的結構示意圖。

圖3采用液壓馬達作為補償系統的結構示意圖。

圖4采用油缸作為補償系統的結構示意圖。

具體實施方式：

如圖1所示，本發明的一種高精度的泵控系統包括：油泵1、伺服電機2、伺服驅動器3，補償系統4，油箱5，其中油箱5與油泵1的進油口相連，油泵1與伺服電機2相連，伺服電機2與伺服驅動器3相連，油泵1的出油口與補償系統4的進油口相連接后一起作用于控制對象，補償系統4的回油口與油箱5相連。

工作時，調整補償機構4，使其一直處于回油態，回油流量的大小根據工作情況設定，使油泵1和伺服電機2始終處于最佳的工作區域范圍內；此時啟動伺服電機，即可使泵控系統正常運行。

本發明的控制原理如下：

在理想狀態下伺服電機直接驅動油泵，伺服電機的轉速、轉矩，與執行機構所需的壓力、流量，通過推導符合以下關系：

P＝p×Q????????????????(1)

Q＝n×q????????????????(2)

由式(1)、(2)可得

P＝p×n×q????????????(3)

由于：