CN109989951B - 一种变负载作业平台下降速度控制装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变负载作业平台下降速度控制装置及方法，该装置包括油箱、过滤器、定量泵、电比例溢流阀、单向阀、液压缸以及变负载作业平台，所述的油箱、过滤器、定量泵、电比例溢流阀、单向阀以及液压缸依次通过液压管连接，组成供油管路；所述回油管路包括液压缸、二位三通电磁换向阀、调速阀、单向阀以及油箱。本发明的回路相对利用平衡阀的回路更加简单，并且可以通过供给电比例溢流阀适当电流实现负载下降速度大小控制，可实现无极调速；同时，可针对工作环境的反馈来进行实施微调，可达到自动控制效果。

Description

一种变负载作业平台下降速度控制装置及方法
技术领域
本发明涉及一种变负载作业平台下降速度控制装置及方法，属于流体速度控制技术领域。
背景技术
工程机械液压控制系统在高压变负载起升机的下降工况下，为保证工作运行平稳，系统回油路中通常需设置平衡阀，目前国内平衡阀的制造技术与国外相比还有一些差距，依靠进口高性能平衡阀所需成本较高。
本发明内容
本发明的目的在于，提供一种变负载作业平台下降速度控制装置及方法，该装置不仅性能可靠、成本低、结构简单而且还能实现无极调速。
本发明的技术方案：一种变负载作业平台下降速度控制装置，包括油箱、过滤器、定量泵、电比例溢流阀、单向阀、液压缸以及变负载作业平台，所述的油箱、过滤器、定量泵、电比例溢流阀、单向阀以及液压缸依次通过液压管连接，组成供油管路；所述回油管路包括液压缸、二位三通电磁换向阀、调速阀、单向阀以及油箱，所述的液压缸通过液压管与二位三通电磁换向阀的回油口连接，二位三通电磁换向阀的左位出油口和右位出油口分别通过液压管与调速阀和单向阀连接，调速阀和单向阀均通过液压管与油箱连接，在液压缸的活塞杆上固定安装有变负载作业平台。
进一步，所述供油管路以及回油管路均与液压缸的下腔连通。
进一步，所述液压缸的上腔通过泄油管与油箱连接。
同时，本发明还提供一种基于上述变负载作业平台下降速度控制装置的变负载作业平台下降速度控制方法，该方法是：当变负载作业平台需要下降时候，首先将电比例溢流阀阀芯打开，电比例溢流阀此时溢流，同时向二位三通电磁换向阀通入电流使之后换至左位，由于调速阀的限制，此时调速阀阀口开度为定值，使变负载作业平台下降速度与负载变化无关，保证变负载作业平台恒定的下降速度。
上述方法中，向二位三通电磁换向阀通入电流后，同时向电比例溢流阀通入电流，以实现电比例溢流阀的阀口打开一部分，此时电比例溢流阀处于部分供油和部分溢流的状态，使得通过调速阀的流量恒定不变，通过电比例溢流阀给液压缸进行供油，液压缸下降的流量减少，从而使变负载作业平台的下降速度可以通过电比例溢流阀进行调控。
由于采用上述技术方案，本发明的优点在于：
1.本发明的回路为单缸执行元件回路，相对利用高性能平衡阀的回路更加简单，通过利用负载自重下降，减少下降工况时候所需的能耗，具有良好的经济效益；
2.通过供给电比例溢流阀适当电流实现负载下降速度大小控制，可实现无极调速；同时，可针对工作环境的反馈来进行实施微调，可达到自动控制效果。
3.液压缸在长时间的高压重载静止工况下，可能会出现泄漏，导致工件不能处于一个平衡稳定的位置，通过电比例三通阀通入适当电流可以起到补充油液，长时间保持静止稳定的效果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中电比例溢流阀的结构示意图。
附图标记说明：1-过滤器，2-定量泵，3-电比例溢流阀，4-单向阀，5-液压缸，6-变负载作业平台，7-二位三通电磁换向阀，8-调速阀，9-单向阀，10-油箱，11-泄油管。
具体实施方式
为了使本发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明的一种变负载作业平台下降速度控制装置的结构示意图如图1及图2所示，包括油箱10、过滤器1、定量泵2、电比例溢流阀3、单向阀4、液压缸5以及变负载作业平台6，所述的油箱10、过滤器1、定量泵2、电比例溢流阀3、单向阀4以及液压缸5依次通过液压管连接，组成供油管路；所述回油管路包括液压缸5、二位三通电磁换向阀7、调速阀8、单向阀9以及油箱10，所述的液压缸5通过液压管与二位三通电磁换向阀7的回油口连接，二位三通电磁换向阀7的左位出油口和右位出油口分别通过液压管与调速阀8和单向阀9连接，调速阀8和单向阀9均通过液压管与油箱10连接，在液压缸5的活塞杆上固定安装有变负载作业平台6。所述供油管路以及回油管路均与液压缸5的下腔连通。所述液压缸5的上腔通过泄油管11与油箱10连接。
本发明的工作原理：二位三通电磁换向阀7未通入电流时，在弹簧力的作用下其右位工作，向定量泵2和电比例溢流阀3通入电流后，可以向液压缸5供油，使液压缸5的活塞杆伸出，从而实现变负载作业平台6上升，进而使变负载作业平台6的位置得到升高。当变负载作业平台6需要下降时候，可以分为两种情况：第一种情况，电比例溢流阀3阀芯打开，电比例溢流阀3此时溢流，而二位三通电磁换向阀7通入电流后换至左位，由于调速阀8的限制，调速阀8阀口开度为定值，由连续性方程和通过调速阀8的流量以及压差可知，该过程中下降速度恒定，与弹簧预紧力有关。故此时负载给定压力固定时，压差恒定，速度几乎固定，不能实现速度调节，通过调速阀8，可以提高系统回路速度刚性，使变负载作业平台6下降速度与负载变化无关，保证恒定的下降速度。
第二种情况，在上述下降工况下，二位三通电磁换向阀7通入电流，但此时电比例溢流阀3可以通入适当电流以实现阀口打开一部分，此时电比例溢流阀3处于部分供油，部分溢流状态，由于定量泵2的泵压高于液压缸5下腔压力，定量泵2对液压缸5供入部分流量，由于液压泵2出口压力由电比例溢流阀3决定，当变负载作业平台6上的重量固定，其决定的压力基本保持恒定。调速阀8入口处的压力由液压缸5上的变负载作业平台6的重量决定。所以当变负载作业平台6的重量增大时，调速阀8进出口压差将增大。调速阀8的实质是在节流阀的后面串接了一个定差元件，使节流阀进出口的压力通过控制油路导入定差元件阀芯两侧与弹簧力进行平衡，从而实现变负载作业平台6的重量增大时节流阀进口压力增大，但是由于定差元件的阀芯具有自动调节作用，定差元件的阀芯开口增大，作用在阀芯上端的压力增大致使阀芯下移，定差元件的开口增大，压降减小，因而使得节流阀出口的压力增大，结果就使得节流阀进出口压差保持不变。这样就使得通过调速阀8的流量恒定不变，活塞运动的速度恒定，不受变负载作业平台6的重量变化影响，因而可以基于变负载进行动作，但是由于此时电比例溢流阀3在给液压缸5进行供油，液压缸5下降的流量减少，速度可以通过电比例溢流阀3进行调控。
对于上升的工况，二位三通电磁换向阀7不通入电流，受到弹簧力的作用处于右位工作，电比例溢流阀3通入一定量电流，由于二位三通电磁换向阀7中受到回油路中右通路单向阀9的限制，这样对进油路的电比例溢流阀3对液压缸5供油，即可实现变负载作业平台6平稳上升。
而对于下降工况，可以通过对电比例溢流阀3通电，此时二位三通电磁换向阀7的左位接通至调速阀8，由于受到调速阀8的流量限制，即使液压缸5处于高压状态，速度下降也不会很快。若此时电比例溢流阀3通入适当电流，向液压缸5提供一定流量，此时液压缸5的流量即可减少，从而实现速度控制的目的。
对于长期保持的静止工况，考虑高压状态液压缸5可能会出现泄漏等因素，故对液压缸5上腔增加一条泄油管11，当下腔的油泄漏到一定量，在上腔活塞到达一定高度后，即可通过泄油管11流回油箱，从而使得系统稳定运行。

Claims (5)

1.一种变负载作业平台下降速度控制装置，包括油箱（10）、过滤器（1）、定量泵（2）、电比例溢流阀（3）、单向阀（4）、液压缸（5）、变负载作业平台（6）、二位三通电磁换向阀（7）、调速阀（8）以及单向阀（9），其特征在于：所述的油箱（10）、过滤器（1）、定量泵（2）、电比例溢流阀（3）、单向阀（4）以及液压缸（5）依次通过液压管连接，组成供油管路；所述液压缸（5）、二位三通电磁换向阀（7）、调速阀（8）、单向阀（9）以及油箱（10）通过液压管连接，组成回油管路；所述的液压缸（5）通过液压管与二位三通电磁换向阀（7）的回油口连接，二位三通电磁换向阀（7）的左位出油口和右位出油口分别通过液压管与调速阀（8）和单向阀（9）连接，调速阀（8）和单向阀（9）均通过液压管与油箱（10）连接，在液压缸（5）的活塞杆上固定安装有变负载作业平台（6）。
2.根据权利要求1所述的变负载作业平台下降速度控制装置，其特征在于：所述供油管路以及回油管路均与液压缸（5）的下腔连通。
3.根据权利要求1所述的变负载作业平台下降速度控制装置，其特征在于：所述液压缸（5）的上腔通过泄油管（11）与油箱（10）连接。
4.一种基于权利要求1～3任意一项所述的变负载作业平台下降速度控制装置的变负载作业平台下降速度控制方法，其特征在于：当变负载作业平台（6）需要下降时候，首先将电比例溢流阀（3）阀芯打开，电比例溢流阀（3）此时溢流，同时向二位三通电磁换向阀（7）通入电流使之后换至左位，由于调速阀（8）的限制，此时调速阀（8）阀口开度为定值，使变负载作业平台（6）下降速度与负载变化无关，保证变负载作业平台（6）恒定的下降速度。
5.根据权利要求4所述的变负载作业平台下降速度控制方法，其特征在于：向二位三通电磁换向阀（7）通入电流后，同时向电比例溢流阀（3）通入电流，以实现电比例溢流阀（3）的阀口打开一部分，此时电比例溢流阀（3）处于部分供油和部分溢流的状态，使得通过调速阀（8）的流量恒定不变，通过电比例溢流阀（3）给液压缸（5）进行供油，液压缸（5）下降的流量减少，从而使变负载作业平台（6）的下降速度可以通过电比例溢流阀（3）进行调控。
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