关于浮动控制液压回路的研究.pdf
《关于浮动控制液压回路的研究.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《关于浮动控制液压回路的研究.pdf(4页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、129中 国 设 备 工 程C h i n a P l a n tE n g i n e e r i n g中国设备工程 2023.09(上)1 电动臂式高空车主要原理介绍以目前 20m 系列电动臂式高空车的系统为例,其行走部分主要是靠行走电机直接驱动,除了行走动作外的其他动作,包括转向系统、转台回转、臂架的变幅和伸缩以及工作平台的调平等其他动作,都需要通过液压系统的动力源液压泵,将举升电机产生的机械能转换关于浮动控制液压回路的研究杜昌辉,张宇效,赵俊波,欧阳家乐,陈超(湖南星邦智能装备股份有限公司,湖南 长沙 410600)摘要:本次研究主要是对电动臂车在调试过程中遇到的电机掉速或者憋死的问
2、题展开分析和讨论,并通过液压仿真的方式来验证前期针对该问题的分析结果,再根据仿真结果提出新的方案,并对新方案进行仿真分析和验证,得出结论,通过在负载敏感变量泵反馈油路上增加一个减压阀,这种远程恒压的浮动控制回路能有效解决电机掉速或者憋死的情况,并且可以降低带载功率和能耗,通过实验验证改进优化效果明显。关键词:电动臂式高空作业车;负载敏感变量泵;远程恒压中图分类号:TD355.4 文献标识码:A 文章编号:1671-0711(2023)09(上)-0129-04成压力能供给系统,然后液压系统的各个控制元件会根据电气系统的控制输入实现对执行机构的控制,如油缸的伸出和缩回,以及马达的旋转等。2 产生
3、举升电机憋死问题的现象概述现有的臂式高空作业车通常都会根据要求选择合适功率的举升电机。目前,在某一高度的电动臂式高空作相对较小,结合管路压力与泵转速关系图可以发现,此时,泵已经初步建立稳定压力,且泵的转速相对较低,故此工况下管路中的流体流动更加平稳,管路的振动幅值相对较低。图 7 管路振动时域数据4.2 阀门开度对管路振动的影响阀门是管路系统中不可或缺的重要部件,阀门开启和闭合的过程中,易造成流场流量和压力的波动,使管路产生不同程度的振动,甚至某些工况下,由于阀门开度造成的管路振动远远高于其他因素。根据试验方案,系统进口阀门全开、安全阀门打开,采集了不同变频器示数下进口阀门全开和半开状态下管路
4、的振动传感器数据,其时域振动情况如图 8 所示。图 8 全开及半开状态下管路振动时域数据由图可以看出,在变频器处于工况 500 900 时,阀门半开状态较全开状态,管路的振动幅值有所增加,且管路的振动波形有明显波动的增加趋势,其主要原因可能是在变频器处于工况 500 900 时,管路尚未完全建立标注排量下的压力,阀门开度的减小对管路中流场压力的影响较小,但此时阀门对管路中流场的流动平稳性有一定影响。5 结语本文搭建了离心泵-管路系统的振动测试平台,通过采集不同转速下泵及管路振动情况,分析了泵激振动、管路压力和辐射噪声与泵转速的关系,研究了泵转速、阀门开度对管路振动的影响,主要得到以下结论:(1
5、)泵激振动、管路压力和辐射空气噪声均随着泵转速增加而增大,离心泵组泵激振动并非在额定转速工况下振动最小,与泵运行工况密切相关;管路压力在额定转速前已经建立,在保证泵工能性的前提下,可根据工况适当减小转速实现降噪。(2)泵转速、阀门开度均对管路振动有较大影响,降低泵转速、增大阀门开度可以有效降低管路的振动。参考文献:1 许安静.泵控式船舶横倾平衡自动控制系统 J.上海船舶运输科学研究所学报,2011,34(2):146-149.2 马运义,许建.现代潜艇设计原理与技术 M.哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社.3 蒋爱华,张志谊,章艺,华宏星.离心泵噪声研究的综述和展望 J.振 动 与 冲 击,2011
6、,30(02):77-84.DOI:10.13465/ki.jvs.2011.02.014.4 郎涛,刘玉涛,陈刻强,徐恩翔,金力成,蒋小平.离心泵水动力噪声研究综述 J.排灌机械工程学报,2021,39(01):8-15+22.5 陈建华,黎义斌,刘欣.双吸离心泵多工况振动特性试验 J.江苏大学学报(自然科学版),2021,42(05):526-532+553.6 赵文斌,张宇航,尚欢欢,董亮,刘厚林.多振动源激励下船用离心泵振动特性分析 J.机械科学与技术,2021,40(11):1670-1674.设备9上.indd 1292023/8/30 14:32:34130研究与探索Resear
7、ch and Exploration 工艺流程与应用中国设备工程 2023.09(上)业车用的是一款 9kW 的举升电机,其功率完全满足使用要求,但是由于电机控制器的加载能力不同或者其他原因,经常会出现电机掉速十分严重或者直接被憋死的情况。产生这一现象最多的就是行走动作,在行走开始的时候,就可以明显听到举升电机由于带载过大掉速,监控电机转速后发现掉速特别严重,而且在更换了某些供应商的电机控制器后还会出现电机直接憋死的情况。以上问题除了考虑到不同的电机控制器性能产生的影响外,还需要通过其他途径进行具体分析。3 产生举升电机憋死问题的原因分析举升电机憋死以及掉速问题从电气控制的层面去分析不难看出,
8、不同供应商的电机控制器的加载能力不同,掉速问题以及憋死问题出现的程度也不相同,但是这些问题有一个共同点,就是瞬间较大的负载引起了电机掉速或者憋死,所以解决这个问题除了从不同的电气元器件去分析,还要从负载的层面去分析。电机可以通过转换将电能转换为机械能,然后液压泵再将机械能转化为压力能,所以反推过去造成电机瞬间大负载的来源还是要从液压系统去分析。行走的时候举升电机的负载就是来源于浮动机构的控制,所以需要从臂式高空作业车主动浮动的原理出发进行分析。4 浮动机构原理介绍为了提高臂式高空作业车行驶的平顺性和操纵稳定性,一般的臂式高空作业车都带有车桥浮动功能,电动臂式高空作业车同样也需要有车桥浮动功能,
9、电动臂式高空作业车是以负载敏感变量泵为液压系统动力源。通过如图 1 所示的原理来满足浮动机构工作的油源。图 1 电动臂式高空车浮动控制阀原理图如图 1 所示负载敏感变量泵默认最大排量,当电机开始带着泵转动的时候,泵出口的压力会维持一个恒定的压力,也就是低压待命,一般这个压力会是恒定的,设定范围一般是 19 30bar,而这个压力远远低于浮动机构所需要的待命压力,所以通过以上浮动控制原理让负载敏感变量泵为浮动机构提供的油源满足要求。具体控制逻辑为:当进行行走动作时,控制器检测到行走手柄输出,会给切换阀电信号,切换阀进行切换,泵出口的压力油会直接反馈到负载敏感变量泵 LS 口,泵出口压力随之升高,
10、直到达到压力切断阀设定值,此时泵处于恒压切断工况,恒压工况时泵的流量输出很小,但是设定压力要考虑其他执行机构,压力相对很高。通过以上原理分析,在行走指令输出后,液压系统浮动控制阀会切换,泵从低压待命到恒压待命工况的过程中斜盘倾角会先增大然后再减小,根据柱塞泵的排量计算公式:(1)式中,Vp为排量;d 为柱塞直径;Z 为柱塞数量;R为柱塞孔分布圆;为斜盘倾角。从以上公式可以看出,斜盘倾角越大,泵的理论排量越大。根据泵的瞬时输入功率计算公式:(2)式中,P 为泵的输入功率;Pp为泵出口压力;n 为泵的转速;np为机械效率。通过以上两式结合,可以看出,当泵的斜盘倾角越大,泵的瞬时所需功率就越大。通过
11、上面的公式,将我们实际使用的负载敏感变量泵的排量等参数代入,计算出最大排量的瞬时功率为:(3)计算得 P=24.2KW,如果由低压待命切换到恒压切断需要泵变量到最大排量,以 9kW 的电机功率来看是远远不够的。但是,实际泵从低压待命压力切换到高压待命压力具体需要斜盘倾角增大到多少并无法直接得出,所以如果可以通过仿真的方式得出泵在那一瞬间的斜盘倾角,然后根据斜盘倾角计算出瞬时排量,就可以得出瞬时功率,通过电机的瞬时功率就很容易判断电机的带载情况,进而为后续的系统优化做准备。根据以上原理,在 Amesim 仿真软件搭建相应的仿真模型。运行搭建的模型,取泵由低压待命切换到恒压的过程中斜盘倾角的变化值
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 关于 浮动 控制 液压 回路 研究
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。