CN109372733A - 基于多泵站并联供液系统的集中式多级卸荷的控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于多泵站并联供液系统的集中式多级卸荷的控制系统，包括泵体；卸荷部件，其包括多个开关阀和多级卸荷阀；每一开关阀与一台泵体的出液口连接；每一级卸荷阀，其进液口与介质汇总点连接，其卸载口与液箱连接，其工作口与介质出口连接；每一级卸荷阀，其进液口与工作口导通时工作在增压状态，其进液口与卸载口导通时工作在卸荷状态；监测部件获取介质出口处的压力值；控制器接收监测部件发送的出口压力信号，与预设目标压力信号进行比对，根据比对结果控制不同级卸荷阀的工作状态及工作时间。以上方案通过控制器集中控制不同级的卸荷部件进行增压或者卸荷，将泵站压力脉动幅度和频率降低，从根本上解决供液系统变频响应不足的问题。

Description

基于多泵站并联供液系统的集中式多级卸荷的控制系统

技术领域

本发明涉及液压控制技术领域，具体涉及一种基于多泵站并联供液系统的集中式多级卸荷的控制系统。

背景技术

煤矿综采工作面需要集成供液系统提供稳定的供液压力，集成供液系统的理想目标是恒压供液、智能按需供液。目前的集成供液系统普遍采取每台泵站上安装一套电磁卸荷阀，能够实现对单台泵站供液压力的调控。每台泵站的出口压力依靠各分站调节电磁卸荷阀来进行调控，各泵站供液管路汇总到过滤站总出口进行压力监测，电控系统以系统总出口供液压力值作为控制反馈依据，对集成供液系统总体供液压力进行调控。其中，电磁卸荷阀只有两种状态，增压状态或者卸荷状态，其工作曲线如图1所示：

增压状态下，由于每一卸荷阀通径有限，而泵站突增的液体流量较大，导致单台泵站的增压过程是在t2时间段内快速上升，即增压曲线陡升；而集成供液系统中的变频泵控制的响应速度有限，在短时间内来不及调整压力增速，导致当供液系统的供液压力高于压力上限时还会继续上升，导致供液系统的供液压力超过压力上限。相似的原理，卸荷状态下，由于供液系统中的工作介质瞬间全部卸载，而用液需求未发生减少，导致单台泵站的压力在t1时间段内快速下降，即卸荷曲线陡降，同时变频泵控制的响应速度有限，导致供液系统的供液压力低于压力下限时还继续下降，导致供液系统的供液压力低于压力下限。

因此，采用现有技术中的方案单台泵站的压力波动会直接叠加到供液系统的压力波动，导致供液系统的压力波动陡升或陡降，而变频泵控制的响应时间难以缩短，而无法小于压力突变时间，最终导致供液系统的供液压力波动幅度大、波动频率高、难以实现真正的变频调速效果。

基于以上原因，现有集成供液系统的供液压力波动变化梯度较大，变频调速响应频率低于系统压力波动频率，导致变频调速响应速度滞后，会造成卸荷阀频繁动作，最终导致变频器和变频电机的使用效果不理想，严重影响集成供液系统稳定性和可靠性，变频供液无法发挥实质性作用。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中集成供液系统稳定性和可靠性差的问题，进而提供一种基于多泵站并联供液系统的集中式多级卸荷的控制系统。

为此，本发明提供一种基于多泵站并联供液系统的集中式多级卸荷的控制系统，包括：

多台泵体；

多级卸荷部件，其包括多个开关阀和多级卸荷阀；每一所述开关阀与一台所述泵体的出液口连接，所述泵体输出的工作介质经所述开关阀后汇总至介质汇总点处；每一级卸荷阀，其进液口与所述介质汇总点连接，其卸载口与液箱连接，其工作口与介质出口连接，所述介质出口与工作面设备的进液端连接；每一级卸荷阀，其进液口与工作口导通时工作在增压状态，其进液口与卸载口导通时工作在卸荷状态；

监测部件，设置于所述介质出口处，用于获取所述介质出口处的压力值，并输出与所述压力值对应的出口压力信号；

控制器，接收所述监测部件发送的所述出口压力信号，与预设目标压力信号进行比对，根据比对结果控制不同级卸荷阀的工作状态及工作时间。

可选地，上述的基于多泵站并联供液系统的集中式多级卸荷的控制系统，所述多级卸荷部件中，不同级的卸荷阀具有不同的通径。

可选地，上述的基于多泵站并联供液系统的集中式多级卸荷的控制系统，所述控制器根据比对结果控制不同级卸荷阀的工作状态及工作时间的过程包括：

若所述比对结果表示所述介质出口处的压力值小于目标压力值的下限值，则获取所述介质出口处的压力值与所述下限值之间的第一差值；

根据所述第一差值和每一级卸荷阀的增压量，确定需要工作在增压状态的卸荷阀的级数；

按照第一设定顺序依次控制对应级数的卸荷阀进入增压状态。

可选地，上述的基于多泵站并联供液系统的集中式多级卸荷的控制系统，按照设定顺序依次控制对应级数的卸荷阀进入增压状态的过程包括：

按照通径由大到小的顺序为所述对应级数的卸荷阀进行排序得到所述第一设定顺序；

根据所述第一设定顺序中每一级卸荷阀的增压量将压力范围划分为 n个梯度，其中n为需要进入增压状态的卸荷阀的数量，所述压力范围为目标压力的上限值和下限值的差值；

其中，每一级卸荷阀进入增压状态后，当介质出口处的压力值达到该级卸荷阀对应梯度的压力值后，再控制下一级卸荷阀进入增压状态。

可选地，上述的基于多泵站并联供液系统的集中式多级卸荷的控制系统，所述控制器根据比对结果控制不同级卸荷阀的工作状态及工作时间的过程包括：

若所述比对结果表示所述介质出口处的压力值大于目标压力值的上限值，则获取所述上限值与所述介质出口处的压力值之间的第二差值；

根据所述第二差值和每一级卸荷阀的卸荷量，确定需要工作在卸荷状态的卸荷阀的级数；

按照第二设定顺序依次控制对应级数的卸荷阀进入卸荷状态。

可选地，上述的基于多泵站并联供液系统的集中式多级卸荷的控制系统，按照第二设定顺序依次控制对应级数的卸荷阀进入卸荷状态的过程包括：

按照通径由大到小的顺序为所述对应级数的卸荷阀进行排序得到所述第二设定顺序；

根据所述第二设定顺序中每一级卸荷阀的卸荷量将压力范围划分为 m个梯度，其中m为需要进入卸荷状态的卸荷阀的数量，所述压力范围为目标压力的上限值和下限值的差值；

其中，每一级卸荷阀进入卸荷状态后，当介质出口处的压力值达到该级卸荷阀对应梯度的压力值后，再控制下一级卸荷阀进入卸荷状态。

可选地，上述的基于多泵站并联供液系统的集中式多级卸荷的控制系统，还包括至少一台变频泵，所述控制器还用于：

获取所述介质出口处的压力值的变化率；

若所述变化率大于速度阈值，则控制所述变频泵启动进入卸荷状态/ 增压状态，以调节所述介质出口处的压力值的变化率小于或等于所述速度阈值。

可选地，上述的基于多泵站并联供液系统的集中式多级卸荷的控制系统，所述多级卸荷部件中包括一个卸载部和多个电磁先导阀，其中：

所述卸载部包括多个卸荷阀芯，每一卸荷阀芯配置有第一进液口、第二进液口、第一出液口和第二出液口；所述第一出液口与所述卸载口连接，所述第二出液口与所述工作口连接；

每一所述电磁先导阀中的先导阀芯对应一卸荷阀芯；每一所述先导阀芯进液端与所述介质汇总点连接，所述先导阀芯的第一出液口与对应卸荷阀芯的第一进液口连接，所述先导阀芯的第二出液口与对应卸荷阀芯的第二进液口连接；

所述控制器，通过控制不同所述先导阀芯的电磁铁处于第一状态或第二状态来控制所述多级卸荷部件的工作状态。

本发明提供的以上任一技术方案与现有技术相比，至少具有以下有益效果：

本发明提供的基于多泵站并联供液系统的集中式多级卸荷的控制系统，包括多台泵体；多级卸荷部件，其包括多个开关阀和多级卸荷阀；每一所述开关阀与一台所述泵体的出液口连接，所述泵体输出的工作介质经所述开关阀后汇总至介质汇总点处；每一级卸荷阀，其进液口与所述介质汇总点连接，其卸载口与液箱连接，其工作口与介质出口连接，所述介质出口与工作面设备的进液端连接；每一级卸荷阀，其进液口与工作口导通时工作在增压状态，其进液口与卸载口导通时工作在卸荷状态；监测部件，设置于所述介质出口处，用于获取所述介质出口处的压力值，并输出与所述压力值对应的出口压力信号；控制器，接收所述监测部件发送的所述出口压力信号，与预设目标压力信号进行比对，根据比对结果控制不同级卸荷阀的工作状态及工作时间。以上方案中，将多级卸荷部件与泵体分离开，二者之间不存在刚性连接关系。通过控制器集中控制不同级的卸荷部件进行增压或者卸荷，能够解决多泵体情况下的压力脉动以及卸荷频繁开启问题，将泵站压力脉动幅度和频率降低，实现集成供液系统压力的控制，从而从根本上解决变频响应不足的问题。

附图说明

图1为现有技术中多泵站供液系统工作在卸荷和增压状态时供液压力变化曲线图；

图2为本发明一个实施例所述基于多泵站并联供液系统的集中式多级卸荷的控制系统的原理示意图；

图3为本发明一个实施例所述基于多泵站并联供液系统的集中式多级卸荷的控制系统的电气控制原理框图；

图4为本发明一个实施例所述多泵站并联供液系统的结构示意图；

图5为本发明一个实施例所述多泵站并联供液系统在增压状态时供液压力变化曲线图；

图6为本发明一个实施例所述多泵站并联供液系统在增压状态时流量变化曲线图；

图7为本发明一个实施例所述多泵站并联供液系统在卸荷状态时供液压力变化曲线图；

图8为本发明一个实施例所述多泵站并联供液系统在需液量突变时的供液压力变化曲线图。

具体实施方式

下面将结合附图进一步说明本发明实施例。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必需具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，本发明的核心点在于提供了一种基于多泵站并联供液系统的集中式多级卸荷的控制系统，其中多级卸荷部件单独于泵体设计，控制系统对多级卸荷部件中每一级卸荷阀的工作状态进行控制，不同泵体能够共用多级卸荷部件的通径，从而能够避免单泵单卸荷装置所存在的压力脉动大、平稳性差的问题。因此，本发明下述实施例中对于其他部件诸如液箱、工作面设备、高压过滤站、反冲洗过滤站等在集成供液系统中已有的部件并未做详细介绍，因为并未涉及到发明点部分，且完全可根据现有技术理解这些部件的结构、布置方式及工作原理。

实施例1

本实施例提供一种基于多泵站并联供液系统的集中式多级卸荷的控制系统，如图2所示，其包括多台并联设置的泵体1；多级卸荷部件2，其包括多个开关阀21和多级卸荷阀22；每一所述开关阀21与一台所述泵体1的出液口连接，所述泵体1输出的工作介质经所述开关阀后汇总至介质汇总点处；所述开关阀22可以选择单向阀，用于控制泵体1内的工作介质是否能够进入所述多级卸荷部件2中。每一级卸荷阀22，其进液口与所述介质汇总点连接，其卸载口与液箱连接，其工作口与介质出口连接，所述介质出口与工作面设备的进液端连接；每一级卸荷阀22，其进液口与工作口导通时工作在增压状态，其进液口与卸载口导通时工作在卸荷状态；监测部件3，设置于所述介质出口处，用于获取所述介质出口处的压力值，并输出与所述压力值对应的出口压力信号；控制器4，接收所述监测部件3发送的所述出口压力信号，与预设目标压力信号进行比对，根据比对结果控制不同级卸荷阀22的工作状态及工作时间。

图3给出了以上方案中供液系统的电气控制方案图，如图所示，除了控制器、泵体、监测部件和多级卸荷部件之外，其中还包括液箱、变频器、变频泵和集控主机。对于每一泵体来说，均配置有控制分站，控制分站除了能够对泵体内的可控部件进行控制之外，还能够采集泵体中设置的传感器、数据采集部件等发送的采集数据。液箱用于盛装工作介质，一般情况下，工作介质可以为水、液压油等。过滤站为高压过滤站用于对工作介质进行过滤，以提高其纯净度。集控主机用于对每一控制分站进行控制信号的下发和收集控制分站传输的相关数据。图2所示的控制方案采用的是集中-分布式架构，每一设备(如泵体、液箱、过滤站) 配置一台控制分站，各控制分站通过通讯线串联后接入变频器和集控主机。该方案中的供液系统需具备单泵状态监测功能：每台泵站配置油压传感器、油位传感器、油温传感器、水压传感器等检测手段，传感器全部接入本地控制分站，控制分站实时监测泵体运行状态，控制分站在启泵过程及泵体运行过程中控制泵体运行。这一部分的控制原理和数据采集原理可参考现有技术。

下面结合图4对本实施例中所采用的集成供液系统进行详细说明说明。如图4所示，集成供液系统包括多级卸荷部件100和泵站200。多级卸荷部件包括多个开关阀101和卸荷阀102，泵站200包括多台泵体201，泵体201可以为图中所示的乳化液泵。此外，还包括液箱400，用于盛装工作介质。所述泵体201的进液口通过进液通路与所述液箱400连接，抽取所述工作介质将其增压至设定压力后通过其出液口输出；所述开关阀101的数量与所述泵体201的数量相同，泵体201输出的工作介质经过开关阀101后汇总至介质汇总点103。所述卸荷阀102的数量与所述开关阀101的数量可以相同也可以不同，在卸荷阀102中配置有多级卸荷通道，不同的卸荷通道可以具有相同通径也可以具有不同通径，通过选择卸荷通道的开启数量和开启时间，能够调节整个多级卸荷部件100的卸荷通径，因此所有与多级卸荷部件连接的本体均可共用这一通径，不同泵体之间所产生的压力脉动能够互相抵消，由此可以将泵站压力脉动幅度和频率降低，从根本上解决供液系统变频响应不足的问题。

进一步地，如图4所示，多级卸荷部件中还包括蓄能器104，设置于所述卸荷阀102的进液通路上，降低进入所述卸荷阀102的工作介质的压力脉动，此种情况下，蓄能器104可以直接设置在介质汇总点103处。作为另一种可选的方案，所述蓄能器104可设置于所述泵体201的出液口处，降低进入所述多级卸荷部件100的工作介质的压力脉动，从而能够直接对从泵体201输出的工作介质的压力脉动进行调节。进一步地，其还包括压力传感器/流量传感器105，设置于所述介质汇总点103处，其用于检测所述介质汇总点103处的压力/流量，并将检测到的数据转换为压力/流量信号后发送至所述控制器4。之后，控制器4能够根据接收到的压力/流量信号，确定是否需要调整卸荷阀102的开闭顺序或者开闭数量。另外，为了能够使工作人员实时掌握到供液系统在工作过程中的压力/流量信息，所述多级卸荷部件100还包括压力表/流量表106，设置于所述介质汇总点103处，其用于检测并显示所述介质汇总点103处的压力/流量，由此工作人员能够随时观察到多级卸荷部件100的压力/流量。优选地，上述方案中，还包括溢流阀107，其第一端与每一所述介质汇总点103连接，其第二端与每一卸荷阀102的进液口连接。通过设置溢流阀107能够使多级卸荷部件100中工作部分的压力保持稳定，提高系统卸荷和安全保护。

以上方案中，将多级卸荷部件与泵体分离开，二者之间不存在刚性连接关系。通过控制器集中控制多级卸荷部件进行增压或者卸荷，能够解决多泵体情况下的压力脉动以及卸荷频繁开启问题，将泵站压力脉动幅度降低，实现集成供液系统压力的控制，从而从根本上解决变频响应不足的问题。

实施例2

本实施例中提供的基于多泵站并联供液系统的集中式多级卸荷的控制系统，所述多级卸荷部件中不同级的卸荷阀22可以具有相同通径也可以具有不同通径，当其具有不同通径时，可以按照通径由小到大的顺序为不同卸荷阀的级别设置编号，其中：一级卸荷阀具有最小通径，最高级卸荷阀具有最大通径。

如图所示，不同通径的卸荷阀22并联连接，通过控制不同级卸荷阀 22的动作先后顺序，对不同流量和不同压力下的泵站压力脉动进行分级调节，通过智能控制策略与机械结构的配合，完成泵站系统的多级电磁卸载控制。对于多级卸荷部件来说，在卸荷过程中需要满足两方面的要求，一方面需要满足工作介质释放量的要求，另一方面需要满足响应时间的要求，另外整个工作过程要求压力脉动尽可能小，也即保证卸载过程中的平稳性。因此，当需要释放的工作介质量很大，此时单独开启一个卸荷阀必然不能满足释放量的需求，为了快速响应释放量需求应开启多个卸荷阀。另外，当工作介质释放量的需求较小时，单独开启一个卸荷阀并根据工作介质的释放量调整卸荷阀的卸荷时间即可满足该需求。

结合图4可以看到，所述多级卸荷部件中包括一个卸载部和多个电磁先导阀，其中：所述卸载部包括多个卸荷阀芯，每一卸荷阀芯配置有第一进液口、第二进液口、第一出液口和第二出液口；所述第一出液口与所述卸载口连接，所述第二出液口与所述工作口连接；每一所述电磁先导阀中的先导阀芯对应一卸荷阀芯；每一所述先导阀芯进液端与所述介质汇总点连接，所述先导阀芯的第一出液口与对应卸荷阀芯的第一进液口连接，所述先导阀芯的第二出液口与对应卸荷阀芯的第二进液口连接；在具体应用时，所述控制器通过控制不同所述先导阀芯的电磁铁处于第一状态或第二状态来控制所述多级卸荷部件的工作状态。下面以卸载部中包括三级卸荷阀芯为例进行说明。

(1)增压控制过程：

当所述介质出口处的压力值小于目标压力值的下限值，则获取所述介质出口处的压力值与所述下限值之间的第一差值，此时需要控制供液系统增压。因为供液系统中的多级卸荷部件中包括有三级卸荷阀芯，则将压力下限值至压力上限值这一压力范围划分为3个梯度，每一梯度的压力段分别对应一个级别阀芯的增压量。如图5所示，在增压起始阶段，3级卸荷阀芯均处于卸荷状态，在t1时间段内，控制器控制第一级卸荷阀芯进入增压状态，从图中可以看到供液系统的压力以加速度k1缓慢上升至档位1对应的压力位置；经过短暂的压力平衡时间，控制器能够确定供液系统的压力值不再以加速度k1上升，此时会控制第二级卸荷阀芯进入增压状态(此时第一、二级卸荷阀芯均处于增压状态)，供液系统的压力值以加速度k2加速上升至档位2对应的压力位置，经过短暂的压力平衡时间，控制器会监测到供液系统的压力值不再以加速度k2上升，因此会控制第三级卸荷阀芯进入增压状态(此时第一、二、三级卸荷阀芯均处于增压状态)，系统压力以加速度k3快速上升，直至达到压力上限，完成整个增压过程。

另外，供液系统中会包括至少一台变频泵，结合图3，控制器能够通过控制分站和变频器对变频泵的工作状态和工作频率进行调节，通过控制变频泵的工作频率能够对供液系统的压力变化速度进行调节。以图5 中所示的增压过程为例，当三级卸荷阀芯全部进入增压状态后，此时供液系统的压力值以速度K3快速增加，当供液系统压力值接近压力上限值时，控制器能够通过变频器控制变频泵主动降低工作频率，从而控制变频泵的电机减速，使得供液系统的压力值变化速度从k3逐渐降低趋于平缓。因此，通过变频泵的工作频率调节，能够降低供液系统的压力脉动，保证供液系统压力值的平稳过渡。通过图5与图1进行比对，可以看到供液系统增压过程，现有技术方案会在一定时间内快速增压，导致增压压力曲线陡升，本方案会在一定时间内，将增压压力按照等级进行细分，控制多级卸荷部件中不同级阀芯分级动作，从而在不同压力范围实现相应流量的增压。

图6给出了供液系统增压过程中流量变化曲线示意图，可以理解的是，对于供液系统来说，其压力和流量具有相应的对应关系，因此根据压力值的变化曲线能够得到流量的变化曲线，根据流量的变化曲线也能够得到压力值的变化曲线。此处所提及的供液系统的压力值和流量均是指介质出口处的压力值和流量。增压起始阶段，所有级别的卸荷阀芯均处于卸荷位置。设定供液系统总流量为N(L/min)。则流量在增压过程中可以按照图中曲线趋势变化：

L1阶段：在L1阶段只有第一级卸荷阀芯进入增压状态，此过程中供液系统流量从0增压至总流量的1/3。如果供液系统压力值能够在规定时间内达到压力上限值，则可以通过控制变频泵降频使得供液系统压力趋于目标值附近震荡，此后仅保持开启第一级卸荷阀芯工作在增压状态以维持系统压力即可；

L2阶段：如果供液系统压力没有在规定时间内上升至压力上限值或供液系统压力值上升的加速度较慢，则说明只令第一级卸荷阀芯工作在增压状态所提供的流量无法满足实际需液量，此时进入L2阶段控制第二级卸荷阀芯进入增压状态，供液系统流量从总流量N的1/3增加至总流量的2/3。如果供液系统压力值能够在规定时间内达到压力上限值，则可以通过控制变频泵降频使得供液系统压力值趋于目标值附近震荡，此后保持第一、二级卸荷阀芯工作在增压状态以维持供液系统压力值即可；

L3阶段：如果第一、二级卸荷阀芯工作在增压状态，供液系统的压力值依然没有在规定时间内上升至压力上限值或供液系统压力值上升加速度较慢，则说明只令第一、二级卸荷阀芯工作在增压状态所提供的流量是无法满足实际需液量的，此时进入L3阶段控制第三级卸荷阀芯进入增压状态，供液系统的流量从总流量的2/3增加至总流量。如果供液系统的压力值能够在规定时间内达到压力上限值，则可以通过变频泵降频使得供液系统压力值趋于目标值附近震荡，此后保持第一、二、三级卸荷阀芯工作在增压状态以维持系统压力即可。

(2)卸荷控制过程

当供液系统压力值上升至压力上限值时，则控制供液系统启动卸荷过程。依然以三级卸荷阀芯为例进行说明：将压力上限值至下限值划分为3个梯度，每一梯度的压力段分别对应一个级别卸荷阀芯的卸荷量。

如图7所示，卸荷起始阶段，所有卸荷阀芯均处于增压位置，在t1 时间段内，控制第一级卸荷阀芯进入卸荷状态，供液系统的压力值以加速度k1缓慢下降至档位1压力值；经过短暂的压力平衡时间，控制器会监测到供液系统压力值不再以加速度k1下降，因此会控制第二级卸荷阀芯进入卸荷状态(此时第一、二级阀芯均处于卸荷状态)，供液系统压力值以加速度k2加速下降至档位2的压力位置，经过短暂的压力平衡时间，控制器会监测到供液系统压力值不再以加速度k2下降，因此会控制第三级卸荷阀芯进入卸荷状态(此时第一、二、三级卸荷阀芯均处于卸荷状态)，供液系统压力以加速度k3快速下降，当接近压力下限值时，控制变频泵升频加快变频泵的供液速度，使得供液系统的压力值变化加速度从k3逐渐平缓，直至达到压力下限值，完成整个卸荷过程。

(3)需液量突变的控制过程

当工作设备对供液量的突然发生变化时，会导致目标压力突然变化，此时供液系统的压力值根据目标压力需要迅速进行调整。控制器能够根据介质出口处的压力值变化速度对不同级的卸荷阀芯的工作状态进行控制。依然以三级卸荷阀芯为例，如图8所示，当供液系统需液量突然增加时，控制器检测供液系统压力下降的加速度，如果下降的加速度速度极快，则优先直接令三级卸荷阀芯均进入增压状态，使得系统压力快速恢复至正常水平；如果下降速度较快，则优先令一级和二级卸荷阀芯进入增压状态，使得供液系统速度以较快的速度恢复至正常水平；如果下降速度较慢，则优先令一级卸荷阀芯进入增压状态，使得供液系统压力变化速度逐步恢复至正常水平；这样既保证了系统的快速响应能力，又延缓了压力波动。

实施例3

本实施例中的以上方案，所述卸荷阀可通过以下方式实现，其包括一个卸载部和多个电磁先导阀，其中：所述卸载部包括多个卸荷阀芯，每一卸荷阀芯配置有第一进液口、第二进液口、第一出液口和第二出液口；所述第一出液口与所述卸载口连接，所述第二出液口与所述工作口连接；每一所述电磁先导阀中的先导阀芯对应一卸荷阀芯；每一所述先导阀芯进液端与所述介质汇总点连接，所述先导阀芯的第一出液口与对应卸荷阀芯的第一进液口连接，所述先导阀芯的第二出液口与对应卸荷阀芯的第二进液口连接；所述控制器，通过控制不同所述先导阀芯的电磁铁处于第一状态或第二状态来控制所述多级卸荷部件的工作状态。

以上方案中，所述多级卸荷部件还可以包括至少一个附加接口，所述附加接口的第一端与所述介质汇总点连接，第二端适于与待接入的开关阀连接；密封盖，可拆卸地设置于所述附加接口的第二端处，与所述附加接口密封连接。本方案中的附加接口适用于对卸荷装置进行扩容，当需要使用更多的泵体进行连接时，只需要通过导管等部件将新增泵体的出液口与附加接口相连即可，提高了多级卸荷部件的适配性。而当不需要扩容时，密封盖与附加接口密封连接即可，操作非常简便。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种基于多泵站并联供液系统的集中式多级卸荷的控制系统，其特征在于，包括：

多台泵体；

多级卸荷部件，其包括多个开关阀和多级卸荷阀；每一所述开关阀与一台所述泵体的出液口连接，所述泵体输出的工作介质经所述开关阀后汇总至介质汇总点处；每一级卸荷阀，其进液口与所述介质汇总点连接，其卸载口与液箱连接，其工作口与介质出口连接，所述介质出口与工作面设备的进液端连接；每一级卸荷阀，其进液口与工作口导通时工作在增压状态，其进液口与卸载口导通时工作在卸荷状态；

监测部件，设置于所述介质出口处，用于获取所述介质出口处的压力值，并输出与所述压力值对应的出口压力信号；

控制器，接收所述监测部件发送的所述出口压力信号，与预设目标压力信号进行比对，根据比对结果控制不同级卸荷阀的工作状态及工作时间。

2.根据权利要求1所述的基于多泵站并联供液系统的集中式多级卸荷的控制系统，其特征在于：

所述多级卸荷部件中，不同级的卸荷阀具有不同的通径。

3.根据权利要求2所述的基于多泵站并联供液系统的集中式多级卸荷的控制系统，其特征在于，所述控制器根据比对结果控制不同级卸荷阀的工作状态及工作时间的过程包括：

若所述比对结果表示所述介质出口处的压力值小于目标压力值的下限值，则获取所述介质出口处的压力值与所述下限值之间的第一差值；

根据所述第一差值和每一级卸荷阀的增压量，确定需要工作在增压状态的卸荷阀的级数；

按照第一设定顺序依次控制对应级数的卸荷阀进入增压状态。

4.根据权利要求3所述的基于多泵站并联供液系统的集中式多级卸荷的控制系统，其特征在于，按照设定顺序依次控制对应级数的卸荷阀进入增压状态的过程包括：

按照通径由大到小的顺序为所述对应级数的卸荷阀进行排序得到所述第一设定顺序；

根据所述第一设定顺序中每一级卸荷阀的增压量将压力范围划分为n个梯度，其中n为需要进入增压状态的卸荷阀的数量，所述压力范围为目标压力的上限值和下限值的差值；

其中，每一级卸荷阀进入增压状态后，当介质出口处的压力值达到该级卸荷阀对应梯度的压力值后，再控制下一级卸荷阀进入增压状态。

5.根据权利要求2所述的基于多泵站并联供液系统的集中式多级卸荷的控制系统，其特征在于，所述控制器根据比对结果控制不同级卸荷阀的工作状态及工作时间的过程包括：

若所述比对结果表示所述介质出口处的压力值大于目标压力值的上限值，则获取所述上限值与所述介质出口处的压力值之间的第二差值；

根据所述第二差值和每一级卸荷阀的卸荷量，确定需要工作在卸荷状态的卸荷阀的级数；

按照第二设定顺序依次控制对应级数的卸荷阀进入卸荷状态。

6.根据权利要求5所述的基于多泵站并联供液系统的集中式多级卸荷的控制系统，其特征在于，按照第二设定顺序依次控制对应级数的卸荷阀进入卸荷状态的过程包括：

按照通径由大到小的顺序为所述对应级数的卸荷阀进行排序得到所述第二设定顺序；

根据所述第二设定顺序中每一级卸荷阀的卸荷量将压力范围划分为m个梯度，其中m为需要进入卸荷状态的卸荷阀的数量，所述压力范围为目标压力的上限值和下限值的差值；

其中，每一级卸荷阀进入卸荷状态后，当介质出口处的压力值达到该级卸荷阀对应梯度的压力值后，再控制下一级卸荷阀进入卸荷状态。

7.根据权利要求3-6任一项所述的基于多泵站并联供液系统的集中式多级卸荷的控制系统，其特征在于，所述泵体中包括至少一台变频泵，所述控制器还用于：

获取所述介质出口处的压力值的变化率；

若所述变化率大于速度阈值，则控制所述变频泵调整其工作频率以调节所述介质出口处的压力值的变化率小于或等于所述速度阈值。

8.根据权利要求1-6任一项所述的基于多泵站并联供液系统的集中式多级卸荷的控制系统，其特征在于：

所述多级卸荷部件中包括一个卸载部和多个电磁先导阀，其中：

所述卸载部包括多个卸荷阀芯，每一卸荷阀芯配置有第一进液口、第二进液口、第一出液口和第二出液口；所述第一出液口与所述卸载口连接，所述第二出液口与所述工作口连接；

每一所述电磁先导阀中的先导阀芯对应一卸荷阀芯；每一所述先导阀芯进液端与所述介质汇总点连接，所述先导阀芯的第一出液口与对应卸荷阀芯的第一进液口连接，所述先导阀芯的第二出液口与对应卸荷阀芯的第二进液口连接；

所述控制器，通过控制不同所述先导阀芯的电磁铁处于第一状态或第二状态来控制所述多级卸荷部件的工作状态。