CN109099301A - 油泵系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油泵系统及其控制方法。所述油泵系统包括油箱、油泵、控制部和压力检测装置，所述油泵用于通过供油管路将所述油箱内的油泵送至用油部件上，所述压力检测装置用于检测与所述油泵连接的供油管路上的供油压力和/或所述油箱内的压力，所述控制部根据所述压力检测装置的检测数据对所述油泵的工作状态进行控制。本发明提供的油泵系统通过油泵对系统的压力进行调整，从而使得油泵系统可以自行调节油压，保证油泵系统运行的稳定性和可靠性。并且通过油泵调节油压，可以减少单独的油压调节部件的设置，使得油泵系统的整体结构得到简化，可靠性也可以提高。

Description

油泵系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及油泵相关技术领域，特别是一种油泵系统及其控制方法。

背景技术

油泵作为润滑系统中必不可少的部分，在众多大型机组例如压缩机中广泛使用，润滑用油泵多为内啮合齿轮泵，通过一个油压调节阀来调整供油压力，因为其调试时候设置的位置是固定的，在不同工况下油压值不同，会对机组运行产生一定影响，甚至润滑不足，对压缩机轴承造成损坏。因此存在保护不足的问题，且无法在自身油压过高的情况下主动卸载，只能通过油泵过载的情况进行保护，可靠性不高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一是提供一种能够通过油泵对油压进行控制的油泵系统及其控制方法。

第一方面，提供一种油泵系统，包括油箱、油泵、控制部和压力检测装置，所述油泵用于通过供油管路将所述油箱内的油泵送至用油部件上，所述压力检测装置用于检测与所述油泵连接的供油管路上的供油压力和/或所述油箱内的压力，所述控制部根据所述压力检测装置的检测数据对所述油泵的工作状态进行控制。

优选地，所述压力检测装置包括用于检测所述供油压力的第一压力检测装置，和用于检测所述油箱内压力的第二压力检测装置，

所述控制部根据所述供油压力和所述油箱内压力的差值对所述油泵进行控制。

优选地，所述第一压力检测装置设置在所述与所述油泵连接的供油管路上，和/或，

所述第二压力检测装置设置在所述油箱内。

优选地，所述油泵构造为由变频电机驱动的齿轮泵。

优选地，所述油泵系统还包括油槽，所述供油管路经所述油槽与所述用油部件相连。

优选地，所述油箱与所述用油部件相连，所述用油部件内的油能够回流到所述油箱内。

第二方面，提供一种油泵系统的控制方法，所述油泵系统包括油箱、油泵、控制部和压力检测装置，所述油泵用于通过供油管路将所述油箱内的油泵送至用油部件上，所述压力检测装置用于检测与所述油泵连接的供油管路上的供油压力和/或所述油箱内的压力，所述控制方法包括：

在所述油泵进行供油的过程中，所述控制部根据所述压力检测装置的检测数据，对所述油泵的工作状态进行控制。

优选地，所述控制部根据所述压力检测装置的检测数据，对所述油泵的工作状态进行控制的方法包括：

所述压力检测装置检测所述油泵的供油压力P1和所述油箱内的压力P2；

所述控制部计算压差ΔP，ΔP＝P1-P2，并根据所述压差ΔP控制所述油泵的工作状态。

优选地，根据所述压差ΔP控制所述油泵的工作状态的方法包括：

所述控制部内设置有预定压差范围[ΔP1，ΔP2]，

当ΔP1≤ΔP＜ΔP2时，所述控制部不对所述油泵的转速进行调节，

当压差ΔP小于ΔP1时，所述控制部控制提高所述油泵的转速，

当压差ΔP大于或等于ΔP2时，所述控制部控制降低所述油泵的转速。

优选地，根据所述压差ΔP控制所述油泵的工作状态的方法包括：

所述控制部内设置有第一阈值和第二阈值，

当所述压差ΔP小于所述第一阈值，或所述压差ΔP大于所述第二阈值时，所述控制部控制所述油泵停机。

优选地，所述控制部根据所述压力检测装置的检测数据，对所述油泵的工作状态进行控制的方法包括：

所述控制部内设置有第三阈值，

当所述压力检测装置检测到所述供油压力小于所述第三阈值时，所述控制部控制所述油泵停机。

本发明提供的油泵系统通过油泵对系统的压力进行调整，从而使得油泵系统可以自行调节油压，保证油泵系统运行的稳定性和可靠性。并且通过油泵调节油压，可以减少单独的油压调节部件的设置，使得油泵系统的整体结构得到简化，可靠性也可以提高。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出油泵系统的结构框图。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1所示，本发明提供的油泵系统包括油箱1、油槽2、油泵3和控制部(图中未示出)，所述油箱1与所述油槽2之间通过供油管路连通，所述油泵3能够使所述油箱1内的油通过所述供油管路流入到所述油槽2内，所述控制部用于控制所述油泵3的工作状态，例如可以调节所述油泵3的供油压力或控制所述油泵3的开启或关闭。所述油槽2向用油部件供油，例如所述用油部件为压缩机的齿轮箱，所述油槽2内的油能够流入到所述用油部件内，优选地，所述用油部件与所述油箱1连通，使得所述用油部件内的油能够回流到所述油箱1内，使油能够循环使用。优选地，在竖直方向上，所述油槽2位于所述油箱1的上侧，所述用油部件位于所述油槽2与所述油箱1之间，从而使得油能够在重力作用下自行流入到所述用油部件处，并回流到所述油箱1内。

所述油泵3为齿轮泵，所述油泵3的驱动电机为变频电机，通过调节所述驱动电机的转速能够调节所述油泵3的供油压力，优选地，所述油泵3嵌入到所述油箱1内。所述油泵系统还包括压力检测装置，所述压力检测装置包括用于检测所述供油压力的第一压力检测装置4和用于检测所述油箱1内压力的第二压力检测装置5，所述第一压力检测装置4和所述第二压力检测装置5优选构造为压力传感器。优选地，所述第一压力检测装置4设置在与所述油箱1连接的供油管路上以检测供油压力；所述第二压力检测装置5优选设置在所述油箱1上，具体地可以设置在所述油箱1的内部，以检测所述油箱1内的压力。

所述控制部与所述压力检测装置以及所述油泵3相连，所述压力检测装置将检测数据传输至所述控制部，所述控制部对所述检测数据进行处理，然后根据处理结果对所述油泵3进行控制，以控制所述油泵3的供油压力。优选地，所述控制部根据所述第一压力检测装置4检测到的第一压力值P1和所述第二压力检测装置5检测到的第二压力值P2之间的差值ΔP对所述油泵3进行控制，所述第一压力值P1为所述油泵3的供油压力，所述第二压力值P2为所述油箱1内的压力，ΔP＝P1-P2。

在一个具体实施方式中，所述油泵3的额定流量Q₀＝50L/min，所述油泵3的理论流量计算公式为：Q＝V*n*η_V，其中，Q：理论流量L/min；V：齿轮排量，优选为0.0694L/r(常数)；n：电机转速r/min；η_V：容积效率，优选为0.7956(常数)，上述公式带入所述油泵3的额定流量Q₀算得所述油泵3的额定转速n₀＝900r/min，所述油泵3的预定压差设定为250-350Kpa。所述油泵3在额定工况下运行时，压差与频率，功率与压差关系近似表达式如下，具体为：

ΔP＝k₁f+b₁,k₁＝0.0158、b₁＝-0.27

W＝Q*ΔP*k₂+b₂，k₂＝1.35、b₂＝463.2

电机理论效率：

η＝(Q*ΔP/W)/η_V，η_V：容积效率，优选为0.7956(常数)

其中f：电机频率，优选地，f的取值范围为20hz-60hz。

可见，当ΔP过小时，会导致电机运行效率η过低；

同时，当ΔP过大时，会导致电机运行功率过大；

这两种情况下长时间运行，会降低电机运行寿命，进而影响油泵可靠性。通过调节电机频率可以使油泵在合适的压差范围ΔP内平稳运行，提高油泵可靠性。

所述油泵系统的具体控制方法包括：

所述油泵3以额定转速启动，开始供油；

所述第一压力检测装置4和所述第二压力检测装置5随着所述油泵3同步启动，并开始进行压力检测。所述第一压力检测装置4将检测到的第一压力值P1和所述第二压力检测装置5检测到的第二压力值P2传输至所述控制部，所述控制部对数据进行处理，获得ΔP，所述控制部内设置有预定压差范围[ΔP1，ΔP2]，所述预定压差范围为250-350Kpa，及ΔP1＝250Kpa，ΔP2＝350Kpa，所述控制部将ΔP与所述油泵3设定的预定压差范围进行比较：

当ΔP<ΔP1时，所述控制部能够调整所述油泵3的驱动电机频率上升，转速增加，使ΔP提升至预定压差范围，即250-350Kpa。优选地，当ΔP过小，例如ΔP小于第一阈值时，所述油泵3可能会出现卡死的现象，可能会对驱动轴造成损坏。所以当ΔP小于所述第一阈值时，所述控制部判定为系统异常，并启动保护停机程序，即控制所述油泵3停机，避免对所述油泵3或其他部件造成损坏。优选地，所述第一阈值为0-120kpa；

当ΔP1≤ΔP＜ΔP2时，所述控制部不对所述油泵3的工作参数进行调整，所述油泵3的驱动电机保持额定频率和转速不变；

当ΔP≥ΔP2时，所述控制部能够调整所述油泵3的驱动电机频率下降，转速降低，使ΔP降低至预定压差范围，即250-350Kpa。优选地，当ΔP过大，例如ΔP大于第二阈值时，所述油泵3可能会出现困油现象，当ΔP大于所述第二阈值时，所述控制部判定为系统异常，并启动保护停机程序，即控制所述油泵3停机，避免对所述油泵3或其他部件造成损坏。优选地，所述第二阈值为1100kpa。

优选地，当所述第一检测装置4检测到的所述第一压力值P1过低时，系统的供油管路压力过低，例如P1小于第三阈值时，所述控制部会判定为系统异常，并启动保护停机程序，即控制所述油泵3停机，避免对所述油泵3或其他部件造成损坏。优选地，所述第三阈值为100kpa。

本发明提供的油泵系统通过调节油泵的转速调节系统的供油压力和油箱内的压力差，从而使得油泵系统可以自行调节油压，保证油泵系统运行的稳定性和可靠性。并且通过油泵调节油压，可以减少单独的油压调节部件的设置，使得油泵系统的整体结构得到简化，可靠性也可以提高。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。

Claims (11)

1.一种油泵系统，其特征在于，包括油箱、油泵、控制部和压力检测装置，所述油泵用于通过供油管路将所述油箱内的油泵送至用油部件上，所述压力检测装置用于检测与所述油泵连接的供油管路上的供油压力和/或所述油箱内的压力，所述控制部根据所述压力检测装置的检测数据对所述油泵的工作状态进行控制。

2.根据权利要求1所述的油泵系统，其特征在于，所述压力检测装置包括用于检测所述供油压力的第一压力检测装置，和用于检测所述油箱内压力的第二压力检测装置，

所述控制部根据所述供油压力和所述油箱内压力的差值对所述油泵进行控制。

3.根据权利要求2所述的油泵系统，其特征在于，所述第一压力检测装置设置在所述与所述油泵连接的供油管路上，和/或，

所述第二压力检测装置设置在所述油箱内。

4.根据权利要求1所述的油泵系统，其特征在于，所述油泵构造为由变频电机驱动的齿轮泵。

5.根据权利要求1-4之一所述的油泵系统，其特征在于，所述油泵系统还包括油槽，所述供油管路经所述油槽与所述用油部件相连。

6.根据权利要求1-4之一所述的油泵系统，其特征在于，所述油箱与所述用油部件相连，所述用油部件内的油能够回流到所述油箱内。

7.一种油泵系统的控制方法，其特征在于，所述油泵系统包括油箱、油泵、控制部和压力检测装置，所述油泵用于通过供油管路将所述油箱内的油泵送至用油部件上，所述压力检测装置用于检测与所述油泵连接的供油管路上的供油压力和/或所述油箱内的压力，所述控制方法包括：

在所述油泵进行供油的过程中，所述控制部根据所述压力检测装置的检测数据，对所述油泵的工作状态进行控制。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述控制部根据所述压力检测装置的检测数据，对所述油泵的工作状态进行控制的方法包括：

所述压力检测装置检测所述油泵的供油压力P1和所述油箱内的压力P2；

所述控制部计算压差ΔP，ΔP＝P1-P2，并根据所述压差ΔP控制所述油泵的工作状态。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，根据所述压差ΔP控制所述油泵的工作状态的方法包括：

所述控制部内设置有预定压差范围[ΔP1，ΔP2]，

当ΔP1≤ΔP＜ΔP2时，所述控制部不对所述油泵的转速进行调节，

当压差ΔP小于ΔP1时，所述控制部控制提高所述油泵的转速，

当压差ΔP大于或等于ΔP2时，所述控制部控制降低所述油泵的转速。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，根据所述压差ΔP控制所述油泵的工作状态的方法包括：

所述控制部内设置有第一阈值和第二阈值，

当所述压差ΔP小于所述第一阈值，或所述压差ΔP大于所述第二阈值时，所述控制部控制所述油泵停机。

11.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述控制部根据所述压力检测装置的检测数据，对所述油泵的工作状态进行控制的方法包括：

所述控制部内设置有第三阈值，

当所述压力检测装置检测到所述供油压力小于所述第三阈值时，所述控制部控制所述油泵停机。