CN110285098A - 节能电机驱动液压系统及其控制方法 - Google Patents

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李凯
刘亚
杨娟
朱右东
于良
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Abstract

本发明公布一种节能电机驱动液压系统及其控制方法，属于工程机械和工业车辆技术领域。电机连接齿轮泵，齿轮泵进油口连接油箱，齿轮泵出油口连接有换向阀和溢流阀；换向阀连接有液压缸；溢流阀连接至油箱；位置传感器I用于检测换向阀阀芯位移量；位置传感器II用于检测溢流阀阀芯位移量；位置传感器I、位置传感器II的信号输出端连接有控制器；控制器控制连接电机。本发明中电机转速随操作者推动操纵手柄的幅度而变化，避免液压系统节流造成能量损失；当液压系统达到系统的溢流阀额定压力出现溢流时，降低电机转速，从而降低齿轮泵转速，避免液压系统溢流造成能量损失，以实现减少电机发热和液压系统发热，从而达到节能的目的。

Description

节能电机驱动液压系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种液压系统，具体是一种节能电机驱动液压系统及其控制方法，属于工程机械和工业车辆技术领域。
背景技术
随着社会的发展，人类的生活对矿物燃料能源的需求越来越大，同时对环境的污染越来越严重，世界各国都在积极发展新能源以取代传统矿物燃料能源。工程机械行业和工业车辆行业亦在大力推进以电机为动力代替内燃机为动力的动力来源切换。
工程机械和工业车辆的工况较恶劣，工作时，电机总是高转速工作，即使工作只需要很低的转速，而且液压系统经常达到系统的额定压力，出现溢流的情况，这些消耗的能量都是浪费的。
浪费的一部分能量使电机发热，电机升高到一定温度进入热保护状态，不能正常工作；浪费的另一部分能量使液压油温度升高，温度过高的液压油会降低液压系统可靠性和使用寿命。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种节能电机驱动液压系统及其控制方法。本发明通过检测换向阀、溢流阀的位移量，将数据传递到控制器，再由控制器处理数据，从而控制电机转速，实现节能。
本发明采用的技术方案为：一种节能电机驱动液压系统，电机连接齿轮泵，所述齿轮泵进油口连接油箱，齿轮泵出油口连接有换向阀和溢流阀；所述换向阀连接有液压缸；所述溢流阀连接至油箱；
还包括用于检测换向阀阀芯位移量的位置传感器I；
用于检测溢流阀阀芯位移量的位置传感器II；
所述位置传感器I、位置传感器II的信号输出端连接有控制器；所述控制器控制连接所述电机。
其进一步是：所述液压缸无杆腔与换向阀油口A连接，液压缸有杆腔与换向阀油口B连接，换向阀回油口T与油口C与液压油箱连接，换向阀进油口P与齿轮泵出油口连接；
所述换向阀在初始状态时，换向阀阀芯位于中位；
所述换向阀在中位时，油口P到油口C相通，A、B、T不通；
控制阀杆推动换向阀阀芯时，油口P到油口A开启的同时，油口P到油口C关闭，油口B到油口T开启；
控制阀杆拉动换向阀阀芯时，油口P到油口B开启的同时，油口P到油口C关闭，油口A到油口T开启。
所述溢流阀在初始状态时，溢流阀阀芯位于中位。
所述位置传感器I型号为XT5-C-0300。
所述位置传感器II型号为XT5-C-0300。
所述控制器型号为XT5-0010。
一种节能电机驱动液压系统的控制方法，
①当控制阀杆推动换向阀阀芯时，油口P到油口C关闭，油口B到油口T逐渐开启，换向阀阀芯位移增加，带动位置传感器I工作；
②位置传感器I将位移信号转换为电信号，传递给控制器；控制器收到信号处理后发出指令，电机工作，电机带动齿轮泵运转，液压系统压力升高；
③当换向阀阀芯逐渐增大时，电机转速逐渐提高，液压系统压力逐渐升高；
④当系统压力达到溢流阀设定压力时，高压油推动溢流阀阀芯运动，溢流阀阀口开启，开始溢流；
⑤位置传感器II检测到溢流阀阀芯位移量后，将信号反馈给控制器，经控制器处理后发出指令降低电机转速，从而降低齿轮泵转速，液压系统压力逐渐下降；
⑥当液压系统压力不高于溢流阀设定压力，溢流阀关闭，位置传感器II未检测到溢流阀阀芯位移量，位置传感器II停止反馈信号。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：电机转速随操作者推动操纵手柄的幅度而变化，避免液压系统节流造成能量损失；当液压系统达到系统的溢流阀额定压力出现溢流时，降低电机转速，从而降低齿轮泵转速，避免液压系统溢流造成能量损失，以实现减少电机发热和液压系统发热，避免电机进入热保护状态，避免液压油温过热，从而达到节能的目的。
附图说明
图1为本发明的液压系统示意图；
图中：液压缸1、换向阀2、溢流阀3、位置传感器I 4、控制器5、电机6、齿轮泵7、油箱8、位置传感器II 9。
具体实施方式
以下是本发明的一个具体实施例，现结合附图对本发明作进一步说明。
实施例一
结合图1所示，一种节能电机驱动液压系统，电机6连接齿轮泵7，电机6用于带动齿轮泵7运转。齿轮泵7进油口连接油箱8，齿轮泵7出油口连接换向阀2和溢流阀3，通过齿轮泵7向换向阀2和溢流阀3提供高压油。溢流阀3连接至油箱8，溢流阀3在初始状态时，溢流阀3阀芯位于中位。换向阀2在初始状态时，换向阀2阀芯位于中位；换向阀2在中位时，油口P到油口C相通，A、B、T不通；控制阀杆推动换向阀2阀芯时，油口P到油口A开启的同时，油口P到油口C关闭，油口B到油口T开启；控制阀杆拉动换向阀2阀芯时，油口P到油口B开启的同时，油口P到油口C关闭，油口A到油口T开启。液压缸1无杆腔与换向阀2油口A连接，液压缸1有杆腔与换向阀2油口B连接，换向阀2回油口T与油口C与液压油箱8连接，换向阀2进油口P与齿轮泵7出油口连接。
位置传感器I4型号为XT5-C-0300，位置传感器I4与换向阀2阀芯连接，位置传感器I 4通过数据线与控制器5连接。位置传感器I4用于检测换向阀2阀芯位移量，并将信号传送至控制器5。
位置传感器II9型号为XT5-C-0300，位置传感器II9与溢流阀3阀芯阀芯连接，位置传感器II9通过数据线与控制器5连接。位置传感器II9用于检测溢流阀3阀芯位移量，并将信号传送至控制器5。
控制器5型号为XT5-0010，控制器5通过数据线连接电机6。控制器5接收位置传感器I 4、位置传感器II9的信号，并根据信号控制电机6的转速。
实施例二
在上述实施例一的基础上，节能电机驱动液压系统的控制方法包括如下步骤：
①当控制阀杆推动换向阀2阀芯时，油口P到油口C关闭，油口B到油口T逐渐开启，换向阀2阀芯位移增加，带动位置传感器I4工作；
②位置传感器I4将位移信号转换为电信号，传递给控制器5；控制器5收到信号处理后发出指令，电机6工作，电机6带动齿轮泵7运转，液压系统压力升高；
③当换向阀2阀芯逐渐增大时，电机6转速逐渐提高，液压系统压力逐渐升高；
④当系统压力达到溢流阀3设定压力时，高压油推动溢流阀3阀芯运动，溢流阀3阀口开启，开始溢流；
⑤位置传感器II9检测到溢流阀3阀芯位移量后，将信号反馈给控制器5，经控制器5处理后发出指令降低电机6转速，从而降低齿轮泵7转速，液压系统压力逐渐下降；此步骤过程中齿轮泵7转速不低于其最低转速，以维持液压系统工作所需要的工作压力；
⑥当液压系统压力不高于溢流阀3设定压力，溢流阀3关闭，位置传感器II9未检测到溢流阀3阀芯位移量，位置传感器II9停止反馈信号，控制器5无指令，液压系统正常工作。
上述实施例可以看出：本发明中的电机转速随操作者推动操纵手柄的幅度而变化，避免了液压系统节流造成能量损失；
当液压系统达到系统的溢流阀额定压力出现溢流时，降低电机转速，从而降低齿轮泵转速，避免液压系统溢流造成能量损失，以实现减少电机发热和液压系统发热，避免电机进入热保护状态，避免液压油温过热，从而达到节能的目的。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种节能电机驱动液压系统，电机（6）连接齿轮泵（7），所述齿轮泵（7）进油口连接油箱（8），齿轮泵（7）出油口连接有换向阀（2）和溢流阀（3）；所述换向阀（2）连接有液压缸（1）；所述溢流阀（3）连接至油箱（8）；
其特征在于：
还包括用于检测换向阀（2）阀芯位移量的位置传感器I（4）；
用于检测溢流阀（3）阀芯位移量的位置传感器II（9）；
所述位置传感器I（4）、位置传感器II（9）的信号输出端连接有控制器（5）；所述控制器（5）控制连接所述电机（6）。
2.根据权利要求1所述的节能电机驱动液压系统，其特征在于：
所述液压缸（1）无杆腔与换向阀（2）油口A连接，液压缸（1）有杆腔与换向阀（2）油口B连接，换向阀（2）回油口T与油口C与液压油箱（8）连接，换向阀（2）进油口P与齿轮泵（7）出油口连接；
所述换向阀（2）在初始状态时，换向阀（2）阀芯位于中位；
所述换向阀（2）在中位时，油口P到油口C相通，A、B、T不通；
控制阀杆推动换向阀（2）阀芯时，油口P到油口A开启的同时，油口P到油口C关闭，油口B到油口T开启；
控制阀杆拉动换向阀（2）阀芯时，油口P到油口B开启的同时，油口P到油口C关闭，油口A到油口T开启。
3.根据权利要求1所述的节能电机驱动液压系统，其特征在于：所述溢流阀（3）在初始状态时，溢流阀（3）阀芯位于中位。
4.根据权利要求1所述的节能电机驱动液压系统，其特征在于：所述位置传感器I（4）型号为XT5-C-0300。
5.根据权利要求1所述的节能电机驱动液压系统，其特征在于：所述位置传感器II（9）型号为XT5-C-0300。
6.根据权利要求1所述的节能电机驱动液压系统，其特征在于：所述控制器（5）型号为XT5-0010。
7.一种采用权利要求1至6任一节能电机驱动液压系统的控制方法，其特征在于：
①当控制阀杆推动换向阀（2）阀芯时，油口P到油口C关闭，油口B到油口T逐渐开启，换向阀（2）阀芯位移增加，带动位置传感器I（4）工作；
②位置传感器I（4）将位移信号转换为电信号，传递给控制器（5）；控制器（5）收到信号处理后发出指令，电机（6）工作，电机（6）带动齿轮泵（7）运转，液压系统压力升高；
③当换向阀（2）阀芯逐渐增大时，电机（6）转速逐渐提高，液压系统压力逐渐升高；
④当系统压力达到溢流阀（3）设定压力时，高压油推动溢流阀（3）阀芯运动，溢流阀（3）阀口开启，开始溢流；
⑤位置传感器II（9）检测到溢流阀（3）阀芯位移量后，将信号反馈给控制器（5），经控制器（5）处理后发出指令降低电机（6）转速，从而降低齿轮泵（7）转速，液压系统压力逐渐下降；
⑥当液压系统压力不高于溢流阀（3）设定压力，溢流阀（3）关闭，位置传感器II（9）未检测到溢流阀（3）阀芯位移量，位置传感器II（9）停止反馈信号。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112922929A (zh) * 2019-12-05 2021-06-08 上海智远弘业智能技术股份有限公司 一种agv液压顶升装置及基于系统溢流的加热控制方法
CN114321046A (zh) * 2022-01-17 2022-04-12 华侨大学 一种液压系统、设备及其流量控制方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030125840A1 (en) * 2001-12-28 2003-07-03 Caterpillar Inc. System and method for controlling hydraulic flow
CN202826323U (zh) * 2012-06-15 2013-03-27 成都市团结模具制造厂 注塑机节能控制系统
CN103697022A (zh) * 2013-11-28 2014-04-02 北京机械设备研究所 一种数字化节能液压动力装置
CN103899599A (zh) * 2014-04-24 2014-07-02 徐州重型机械有限公司 一种即时流量匹配的控制方法、系统及起重机
CN105626610A (zh) * 2016-03-21 2016-06-01 山东理工大学 一种节能装袋机机械臂节能系统
CN210265308U (zh) * 2019-06-25 2020-04-07 徐州徐工特种工程机械有限公司 一种节能电机驱动液压系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030125840A1 (en) * 2001-12-28 2003-07-03 Caterpillar Inc. System and method for controlling hydraulic flow
CN202826323U (zh) * 2012-06-15 2013-03-27 成都市团结模具制造厂 注塑机节能控制系统
CN103697022A (zh) * 2013-11-28 2014-04-02 北京机械设备研究所 一种数字化节能液压动力装置
CN103899599A (zh) * 2014-04-24 2014-07-02 徐州重型机械有限公司 一种即时流量匹配的控制方法、系统及起重机
CN105626610A (zh) * 2016-03-21 2016-06-01 山东理工大学 一种节能装袋机机械臂节能系统
CN210265308U (zh) * 2019-06-25 2020-04-07 徐州徐工特种工程机械有限公司 一种节能电机驱动液压系统

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112922929A (zh) * 2019-12-05 2021-06-08 上海智远弘业智能技术股份有限公司 一种agv液压顶升装置及基于系统溢流的加热控制方法
CN112922929B (zh) * 2019-12-05 2023-04-11 上海智远慧智能技术股份有限公司 一种agv液压顶升装置及基于系统溢流的加热控制方法
CN114321046A (zh) * 2022-01-17 2022-04-12 华侨大学 一种液压系统、设备及其流量控制方法
CN114321046B (zh) * 2022-01-17 2023-09-26 华侨大学 一种液压系统、设备及其流量控制方法

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