[發(fā)明專利]一種蓄能陣列式流量大范圍快速智能跟蹤裝置及方法

有效

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• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113110624B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設計）人: 廖瑤瑤;劉麗麗;李智源;陶澤;魏李玉;廉自生
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: G05D7/06
• 分類號: G05D7/06;F15B1/027;F15B1/033
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

本發(fā)明一種蓄能陣列式流量大范圍快速智能跟蹤裝置及方法，其中裝置包括安全閥、定量液壓泵、進液電磁開關閥驅動控制器、出液電磁開關閥驅動控制器、蓄能器流量計算器、流量比較器、蓄能器出液壓力傳感器、蓄能器進液壓力傳感器和若干蓄能單元，蓄能單元包括進液電磁開關閥、蓄能器壓力傳感器、出液電磁開關閥、蓄能器和單向閥，多個蓄能單元組成蓄能陣列，同一時刻蓄能陣列中所有蓄能器分為充液、待命、供液三種狀態(tài)組合，且本裝置中單臺定量液壓泵供液，不含卸荷閥。本發(fā)明不但能夠向工作系統按需供液，還能夠實現流量大范圍快速智能跟蹤響應，還消除了現有系統中卸荷閥帶來的能量損耗、系統振動、沖擊、噪聲等問題和多泵供液系統的能源浪費問題。

技術領域

本發(fā)明一種蓄能陣列式流量大范圍快速智能跟蹤裝置及方法，屬于液壓控制技術領域。

背景技術

對于自來水供水系統、煤礦綜采工作面供液系統等用液量及用液速度大范圍快速變化的液壓系統來說，如何使供液流量快速跟蹤匹配需求流量的變化是一個難題。在實現本發(fā)明過程中，發(fā)明人發(fā)現現有技術中至少存在如下問題。第一種是常見的定量泵+卸荷閥式流量跟蹤方案，是一種被動式流量跟蹤方法，這種方法跟蹤速度快，流量范圍也大，但泵的頻繁加載與卸荷閥頻繁卸荷，使很大一部分能量浪費。第二種是采用伺服變量泵供液，這種方法依靠泵排量的調節(jié)可實現供液量快速跟蹤需求量，但供液流量變化范圍有限，若采用多臺變量泵，又會增大電能消耗。第三種是采用變頻技術調節(jié)泵的流量，但這種方式響應速度慢，難以滿足瞬時用液量快速變化要求。

發(fā)明內容

本發(fā)明就是鑒于以上問題而完成。本發(fā)明的目的在于提供一種既滿足流量大范圍跟蹤要求，又能快速響應、節(jié)約能量的蓄能陣列式流量大范圍快速智能跟蹤裝置及方法。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為：一種蓄能陣列式流量大范圍快速智能跟蹤裝置，包括安全閥、定量液壓泵、進液電磁開關閥驅動控制器、出液電磁開關閥驅動控制器、蓄能器流量計算器、流量比較器、蓄能器出液壓力傳感器、蓄能器進液壓力傳感器和若干蓄能單元，蓄能單元包括進液電磁開關閥、蓄能器壓力傳感器、出液電磁開關閥、蓄能器和單向閥，蓄能單元依序連接在蓄能器公共進液管和工作系統供液管之間；

工作系統回液管與定量液壓泵的入口相連，定量液壓泵的出口和安全閥均與蓄能器公共進液管相連，蓄能器的進出口分別與進液電磁開關閥的出液口和出液電磁開關閥的進液口相連，進液電磁開關閥的進液口與蓄能器公共進液管相連，出液電磁開關閥的出液口通過單向閥與工作系統供液管相連；蓄能器壓力傳感器設置在蓄能器的進出口，蓄能器出液壓力傳感器設置在工作系統供液管上，蓄能器進液壓力傳感器設置在蓄能器公共進液管上；

進液電磁開關閥驅動控制器與進液電磁開關閥的控制端相連，出液電磁開關閥驅動控制器與出液電磁開關閥的控制端相連，蓄能器流量計算器用于根據單個蓄能器的壓差-流量特性得到全部蓄能單元向外供液的瞬時總流量Q1，流量比較器用于比較瞬時總流量Q1和工作系統所需瞬時流量值Q2的大小，然后，通過開啟或關閉一定數量的蓄能器，使工作系統的供液需求達到平衡；蓄能單元的數目為n1+n2+1，n1為待命狀態(tài)的蓄能器的數目，n2為向外供液蓄能器的數目，1表示任何時刻都有一個蓄能器處于充液狀態(tài)，n1和n2根據工作系統所需最大瞬時總流量和工作系統特征而定。

進一步地，定量液壓泵的數量為一臺，所述安全閥的出口處于常閉狀態(tài)，所述安全閥的調定壓力大于工作系統額定壓力。

進一步地，同一個蓄能器上的所述進液電磁開關閥和所述出液電磁開關閥不得同時打開。

一種蓄能陣列式流量大范圍快速智能跟蹤方法，包括：

獲取工作系統所需瞬時流量值Q2；

計算全部蓄能器向外供液的瞬時總流量Q1；