[發明專利]一種減少液壓系統節流損失的方法

在審

• 申請號: 201610057521.X
• 申請日: 2016-01-27
• 公開（公告）號: CN107013514A
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發明（設計）人: 董喜榮;董文廣;李柏安
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: F15B11/16
• 分類號: F15B11/16;F15B11/04;F15B21/00
• 代理公司: 鞍山華惠專利事務所21213
• 代理人: 趙長芳

技術領域

本發明屬于液壓系統控制領域，尤其涉及一種用于減少液壓系統節流損失的方法。

背景技術

熱軋帶鋼廠的液壓系統采用節流方法來調整執行元件的速度，以滿足工藝要求。目前，液壓系統通常是由液壓缸、2個單向節流閥、2個液控單向閥、2個換向閥以及壓力油管路、回油管路組成。在節流調速過程中，大量的壓力勢能轉變為熱能，不僅造成能源的浪費，而且加快了油液的劣化進程。

以液壓缸活塞桿伸出為例，液壓系統調速回路的工作過程為：換向閥Ⅰ換向處于右位，壓力油進入液控單向閥Ⅱ的控制腔，使液控單向閥Ⅱ處于直通狀態。換向閥Ⅱ換向處于右位，壓力油經換向閥Ⅱ、液控單向閥Ⅰ、單向節流閥Ⅱ中的單向閥進入液壓缸的活塞腔，液壓缸有桿腔中的油液經單向節流閥Ⅰ中的節流閥、液控單向閥Ⅱ進入換向閥Ⅱ回油箱。單向節流閥Ⅰ調定液壓缸的速度，其壓差損失在6～10MPa，節流損失很大。

發明內容

本發明提供一種減少液壓系統節流損失的方法，其目的旨在節約能源，延長油液壽命。

為此，本發明所采取的技術解決方案是：

一種減少液壓系統節流損失的方法，其特征在于：

建立液壓控制系統：

液壓控制系統包括液壓缸、單向節流閥Ⅰ、單向節流閥Ⅱ、伺服滑閥Ⅰ、伺服滑閥Ⅱ、液控單向閥Ⅰ、液控單向閥Ⅱ、變量液壓泵、定量液壓馬達、梭閥、換向閥Ⅰ、換向閥Ⅱ、阻尼孔Ⅰ、阻尼孔Ⅱ、阻尼孔Ⅲ、阻尼孔Ⅳ、壓力油管路及回油管路；變量液壓泵與定量液壓馬達組成一個液壓變壓器。

液壓控制過程：

換向閥Ⅰ換向處于右位，壓力油將液控單向閥Ⅱ打開；

換向閥Ⅱ換向處于右位，壓力油經過換向閥Ⅱ、液控單向閥Ⅰ、單向節流閥Ⅱ中的單向閥進入液壓缸，推動液壓缸活塞桿伸出；

液壓缸有桿腔的油液經過單向節流閥Ⅰ中的節流閥、液控單向閥Ⅱ、換向閥Ⅱ回油箱；

設定伺服滑閥Ⅱ的動作壓力值P₀為0.2～2MPa范圍內的某個確定值，根據工藝要求計算出單向節流閥Ⅰ的開口度，這樣只要保持單向節流閥Ⅰ兩端的壓差不變，經過單向節流閥Ⅰ的流量就是一個恒定值，從而保證液壓缸按照工藝要求的速度運行；

當單向節流閥Ⅰ兩端的壓差超過伺服滑閥Ⅱ的設定值P₀時，說明通過單向節流閥Ⅰ的流量大于期望值，即液壓缸的速度大于工藝要求，伺服滑閥Ⅱ動作，控制油液經過換向閥Ⅰ、伺服滑閥Ⅱ、梭閥進入變量液壓泵的變量控制機構，使變量液壓泵的排量增大，變量液壓泵需要的功率增大，從而使定量液壓馬達的輸出功率增大，轉速下降，通過單向節流閥Ⅰ的流量降低，單向節流閥Ⅰ兩端的壓差等于P₀，伺服滑閥Ⅱ保持現有狀態，進入到一個穩定狀態；

當單向節流閥Ⅰ兩端的壓差低于伺服滑閥Ⅱ的設定值P₀時，說明通過單向節流閥Ⅰ的流量小于期望值，即液壓缸的速度小于工藝要求，伺服滑閥Ⅱ動作，控制油液經過換向閥Ⅰ、伺服滑閥Ⅱ、梭閥進入變量液壓泵的變量控制機構，使變量液壓泵的排量減小，變量液壓泵需要的功率減小，從而使定量液壓馬達的輸出功率減小，轉速上升，通過單向節流閥Ⅰ的流量增加，單向節流閥Ⅰ兩端的壓差等于P₀，伺服滑閥Ⅱ保持現有狀態，進入到一個穩定狀態；

換向閥Ⅰ、換向閥Ⅱ換向處于左位時，其液壓缸活塞桿縮回的過程與上述伸出的過程類似，在此過程中，單向節流閥Ⅱ兩端的壓差控制伺服滑閥Ⅰ動作，進而控制變量液壓泵的排量，調節定量液壓馬達的轉速，從而使通過單向節流閥Ⅱ的流量恒定，使液壓缸的速度滿足工藝要求。

變量液壓泵最大、最小排量分別為定量液壓馬達額定排量的70％和10％；當換向閥Ⅰ、換向閥Ⅱ處于中位即液壓變壓器處于非工作狀態時，變量液壓泵的排量為定量液壓馬達額定排量的10％；當變量液壓泵的變量控制機構接回油時，變量液壓泵的排量處于調定的最大排量。

本發明的有益效果為：

本發明可有效降低液壓系統調速過程中的節流損失，從而極大節省能源，延長油液壽命，實現環境友好、資源節約的目標。

附圖說明

圖1是液壓控制系統液壓缸活塞桿伸出狀態示意圖。

圖中：液壓缸1、單向節流閥Ⅰ2、單向節流閥Ⅱ3、伺服滑閥Ⅰ4、液控單向閥Ⅰ5、液控單向閥Ⅱ6、伺服滑閥Ⅱ7、變量液壓泵8、定量液壓馬達9、梭閥10、換向閥Ⅰ11、換向閥Ⅱ12、阻尼孔Ⅰ13、阻尼孔Ⅱ14、阻尼孔Ⅲ15、阻尼孔Ⅳ16。P為壓力油管路，T為回油管路。

具體實施方式