CN109748231A - 一种供液装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉一种供液装置，其特征在于，包括：存储罐、加压装置、第一压力计、和控制器；所述存储罐，用于存储液体，存储罐设有进气口、出气口和用于液体进出的进出液口，出气口通过第一阀门和外界大气连通，进气口通过第二阀门和加压装置连通，进出液口通过第三阀门分别和进液管、出液管连通；第一压力计用于获取出液管出口处的液体的压力值，并发送给控制器；控制器根据压力值调控第二阀门的开度，使出液管出口处的的液体压力维持稳定。本发明的有益效果为：减少回油控制方式的浪费、提高控制精度，同时减少回油控制和冷却所需的设备，降低了装置的成本。

Description

一种供液装置及方法

技术领域

本发明属于液压控制技术领域，具体涉及一种供液装置及方法。

背景技术

目前，燃油、高压冷却水、液压等系统多采用回油方式进行流量和压力调节。参照图1所示，该系统必须包括变频泵107、回油调节阀108、供油调节阀1012、压力表1010、流量计1013、回油冷却装置105、阻尼罐1011等。

对于一般流量范围1-1000kg/h，控制精度要达到±0.5％。在1千倍流量范围内，一般要求至少配置3-4台变频泵107。因为转速和流量及压力成正关系，变频电机不能工作在低速状态下。每台泵的工作范围须有10倍左右，所以经常要有90％的流量需要循环回泵前，根据能量守恒定律，这点电功率会转化为成热，导致油温升高。为了保护油泵和管道，必须进行回油冷却，这需要额外的回油冷却装置105，并进一步损失油压，造成大量的能量浪费。

用于回油和供出油路的回油调节阀108和供油调节阀1012，其调节范围能在10倍左右已经算是相对比较先进的，即便如此同样也需要并联2-3个以覆盖几百倍的调节范围。在进行PID调节时，也很难实现快速调节，经常超调导致压力大的波动。

发明内容

为了解决现有技术存在的结构复杂且效率低的问题，本发明提供了一种供液装置，其具有结构简单、控制精度高、成本更低等特点。

本发明的目的是提供一种控制精度更高、结构简单成本更低的供油装置。

一种供液装置，包括：存储罐、加压装置、第一压力计、和控制器；

所述存储罐，用于存储液体，所述存储罐设有进气口、出气口和用于液体进出的进出液口，所述出气口通过第一阀门和外界大气连通，所述进气口通过第二阀门和所述加压装置连通，所述进出液口通过第三阀门分别和进液管、出液管连通；

所述第一压力计用于获取所述出液管出口处的液体的压力值，并发送给所述控制器；

所述控制器根据所述压力值调控所述第二阀门的开度，使所述出液管出口处的的液体压力维持稳定。

进一步的，所述供液装置还包括：第二压力计，所述第二压力计与所述存储罐连通，用于获取所述存储罐内部靠近所述第二阀门的压力，并向所述控制器发送；

所述控制器还用于接收所述第二阀门的压力，并根据所述第二阀门的压力对所述第二阀门的开度进行调整，使所述存储罐内的压力和所述加压装置供应的压力相同。

进一步的，所述供液装置还包括：单向阀，所述单向阀设置在所述进液管的液体接入端，防止在打开所述第三阀门后液体倒流。

进一步的，所述供液装置还包括：第四阀门，所述第四阀门设置在所述出液管出口处，所述进液管和所述出液管连通。

进一步的，所述加压装置包括：加压泵和氮气罐，所述加压泵和所述控制器电连接，所述加压泵将所述氮气罐内的氮气加压后经所述第二阀门注入所述存储罐内部；

所述控制器，还用于控制加压泵对所述氮气罐内的氮气加压到设定值。

进一步的，所述供液装置还包括：水泵，所述水泵设置在所述进液管的液体接入端，所述水泵和所述控制器电连接；

所述控制器，还用于控制水泵对提供液体侧接入的液体进行加压，使液体顺利注入所述存储罐内。

进一步的，所述供液装置还包括：液位开关，所述液位开关设置在所述存储罐上，对所述存储罐内部的液位进行监测，并发送信号给所述控制器，所述控制器控制所述水泵的启停。

进一步的，所述供液装置还包括：流量计，所述流量计用于获取所述出液管出口处的液体流量值，并将获取的流量值发送到所述控制器，以便所述控制器控制所述第二阀门的开度对所述存储罐内的压力进行调整。

本发明的实施例还提供一种供液方法，包括：

获取存储罐出液管出口处液体的压力值，所述存储罐用于存储液体；

根据所述压力值调控设置在所述存储罐上的第二阀门的开度，以使所述出液管出口处液体的压力维持稳定。

进一步的，所述供液方法还包括：

获取存储罐出液管出口的流量值，并根据所述流量值及目标流量值对出液管的流量进行控制。

本发明的有益效果为：因为气体的可压缩性，压力控制比较容易，10Mpa的压力可以控制在1kpa以内，对于定截面积的阀门和喷嘴，控制了压力也就控制了流量，可以省去回路的多个调节阀；因为只需控制进气阀，就可进行压力的调节，所以不会出现回油调节阀和出油阀存在相互影响的阀门级联耦合导致的耦合振荡的问题；减少回油控制方式的浪费、提高控制精度，同时减少回油控制和冷却所需的设备，降低了装置的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中的常用的流量控制回路的结构示意图；

图2是根据一示例性实施例提供的供液装置的结构示意图。

附图标记

101-油箱；102-温度传感器；103-油滤；104-压差开关；105-回油冷却装置；106-控制开关阀；107-变频泵；108-回油调节阀；109-止回阀；1010-压力表；1011-阻尼罐；1012-供油调节阀；1013-流量计；201-水泵；202-第一阀门；203-存储罐；204-第三阀门；205-第二阀门；206-控制器；207-第二压力计；208-第一压力计；209-第四阀门；2010-单向阀。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

参照图2所示，本发明的实施例提供了一种供液装置，包括：存储罐203、加压装置(图中未示出)、第一压力计208和控制器206；

存储罐203用于存储液体，存储罐203设有进气口、出气口和用于液体进出的进出液口，出气口通过第一阀门202和外界大气连通，进气口通过第二阀门205和加压装置连通，进出液口通过第三阀门204分别和进液管、出液管连通；

第一压力计208用于获取出液管出口处的液体的压力值，并发送给控制器206；

控制器206根据压力值调控第二阀门205的开度，使出液管出口处的压力维持稳定。

在本发明的一具体实施例中，首先打开第一阀门202，关闭第二阀门205使存储罐203内的气压与外界大气压平衡后，关闭第一阀门202，打开第三阀门204，使外界供液装置的液体进入存储罐203内，待存储罐203内的液体达到一定程度后停止注入液体，并关闭第三阀门204，打开第二阀门205为存储罐203内加压(在实际使用中可根据出油管需要的液体的压力进行加压)，待加压到设定值后，打开第三阀门204进行供油，并对出油管出口处的压力使用第一压力计208进行监控，控制器206根据反馈的压力值对第二阀门205的开度进行控制从而使液体的压力保持稳定，例如在出口压力低于设定值时增加第二阀门205的开度，反之则减小第二阀门205的开度。

尤其对于需要小流量的液体控制模式，可以有效的减少回油控制方式的浪费、提高精度，同时减少回油控制和冷却所需的设备，从而降低了制造的成本；因为气体的可压缩性，压力控制比较容易实现，对于定截面积的阀门和喷嘴，控制了压力也就控制了流量，就可省去油路中的调节阀；只需控制进气阀就可进行压力的控制所以不会出现在回油调节阀和出油调节阀存在相互影响的阀门级联耦合问题。

需要说明的是，进液管和出液管可为同一管道，只需在一端工作时堵住另一端，第三阀门204接入在管道的中间位置，即可实现同一管道的既能作为进液管也能作为出液管使用。

在本发明的一具体实施例中，加压装置可为现有技术中经常使用的一种加压装置，包括：加压泵和氮气罐，加压泵和控制器206电连接，加压泵将氮气罐内的氮气加压后经第二阀门205注入存储罐203内部进行加压，在加压到指定的值，控制器206可控制停止加压，实现加压的自动控制。

为进一步优化该技术方案，在本发明的一具体实施例中存储罐第203上设置有第二压力计207，第二压力计207与存储罐203连通，用于获取存储罐203内部靠近第二阀门205的压力。这样控制器206就可根据存储罐203内的压力信息控制加压装置进行工作。

作为一种可行的实现方式，第一压力计208和第二压力计207可采用威卡A-10压力变送器进行压力的反馈；第二压力计207可采用普通压力计辅助工作人员进行观察即可。

在本发明的一些具体实施例中，还包括：单向阀2010，单向阀2010设置在进液管的液体接入端，防止在打开第三阀门204后液体倒流；第四阀门209，第四阀门209设置在出液管出口处，进液管和出液管连通。

通过单向阀2010和第四阀门209实现在第三阀门204打开后进行液体供应时防止液体回流。

在本发明的一具体实施例中，还包括：水泵201，水泵201设置在进液管的液体接入端，水泵201和控制器206电连接；液位开关(图中未示出)，液位开关设置在存储罐203上，对存储罐203内部的液位进行监测，并发送信号给控制器206，控制器206控制水泵201的启停。

通过水泵201和液位开关相互配合实现，对没有压力的液体供应装置，通过水泵201实现泵入存储罐203内部，并在液位开关的感应下实现自动停止液体供应。

在本发明的一具体实施例中，还包括：流量计，流量计用于获取出液管出口处的液体流量值，并将获取的流量值发送到控制器206。

可通过将管道出口处的液体的流量值反馈至控制器206进行液体流量的控制。

在本发明的一些具体实施例中，第一阀门202和第三阀门204可采用Rexroth-4WE6J(力士乐)阀门，第二阀门205可采用Rexroth-2FRM6B36流量控制调速阀，第四阀门209采用普通阀门即可；单向阀2010采用Rexroth-MK-10力士乐单向阀。

本发明基于液体供应装置的实施例还提供了一种供液方法，包括以下步骤：

获取存储罐出液管出口处液体的压力值，存储罐用于存储液体；

根据压力值调控设置在存储罐上的第二阀门的开度，以使出液管出口处液体的压力维持稳定。

为进一步优化该技术方案，本发明提供的供液方法还包括：

获取存储罐出液管出口的流量值，并根据流量值及目标流量值对出液管的流量进行控制。

在本发明的一具体实施例中，控制器配合所有部件实现的控制方法包括以下步骤：

打开第一阀门202，关闭第二阀门205使存储罐203内气压与外界平衡；

打开第三阀门204，关闭第一阀门202和第四阀门209，控制器206控制水泵201向存储罐203内注入液体，并在到达液位开关的设定位置后停止注入；

控制器206根据预设升压曲线逐渐打开第二阀门205至管道的工艺设定压力值后关闭第二阀门205；

打开第三阀门204和第四阀门209进行供液，并以第一压力计208的测量值作为反馈信号和设定值比较，由控制器206通过PID算法产生第二阀门205的开度信号使供液压力保持稳定。

在本发明的一具体实施例中，该方法还包括：

通过流量计获取出油口的流量值，并以流量值作为反馈对管路的流量进行控制。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种供液装置，其特征在于，包括：存储罐、加压装置、第一压力计、和控制器；

所述存储罐，用于存储液体，所述存储罐设有进气口、出气口和用于液体进出的进出液口，所述出气口通过第一阀门和外界大气连通，所述进气口通过第二阀门和所述加压装置连通，所述进出液口通过第三阀门分别和进液管、出液管连通；

所述第一压力计用于获取所述出液管出口处的液体的压力值，并发送给所述控制器；

所述控制器根据所述压力值调控所述第二阀门的开度，使所述出液管出口处的的液体压力维持稳定。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：第二压力计，所述第二压力计与所述存储罐连通，用于获取所述存储罐内部靠近所述第二阀门的压力，并向所述控制器发送；

所述控制器还用于接收所述第二阀门的压力，并根据所述第二阀门的压力对所述第二阀门的开度进行调整，使所述存储罐内的压力和所述加压装置供应的压力相同。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：单向阀，所述单向阀设置在所述进液管的液体接入端，防止在打开所述第三阀门后液体倒流。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括：第四阀门，所述第四阀门设置在所述出液管出口处，所述进液管和所述出液管连通。

5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述加压装置包括：加压泵和氮气罐，所述加压泵和所述控制器电连接，所述加压泵将所述氮气罐内的氮气加压后经所述第二阀门注入所述存储罐内部；

所述控制器，还用于控制加压泵对所述氮气罐内的氮气加压到设定值。

6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括：水泵，所述水泵设置在所述进液管的液体接入端，所述水泵和所述控制器电连接；

所述控制器，还用于控制水泵对提供液体侧接入的液体进行加压，使液体顺利注入所述存储罐内。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：液位开关，所述液位开关设置在所述存储罐上，对所述存储罐内部的液位进行监测，并发送信号给所述控制器，所述控制器控制所述水泵的启停。

8.根据权利要求1至7任一项所述的装置，其特征在于，还包括：流量计，所述流量计用于获取所述出液管出口处的液体流量值，并将获取的流量值发送到所述控制器，以便所述控制器控制所述第二阀门的开度对所述存储罐内的压力进行调整。

9.一种供液方法，其特征在于，包括：

获取存储罐出液管出口处液体的压力值，所述存储罐用于存储液体；

根据所述压力值调控设置在所述存储罐上的第二阀门的开度，以使所述出液管出口处液体的压力维持稳定。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：

获取存储罐出液管出口的流量值，并根据所述流量值及目标流量值对出液管的流量进行控制。