CN113048103A - 一种应用于煤矿装备中的数字控制水液压系统 - Google Patents

一种应用于煤矿装备中的数字控制水液压系统 Download PDF

Info

Publication number
CN113048103A
CN113048103A CN202110442942.5A CN202110442942A CN113048103A CN 113048103 A CN113048103 A CN 113048103A CN 202110442942 A CN202110442942 A CN 202110442942A CN 113048103 A CN113048103 A CN 113048103A
Authority
CN
China
Prior art keywords
control
control valve
ports
assembly
valve group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110442942.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113048103B (zh
Inventor
刘伟
林磊
胡骞
刘洁丽
汪锐
王凯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Railway Construction Heavy Industry Group Co Ltd
Original Assignee
China Railway Construction Heavy Industry Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Railway Construction Heavy Industry Group Co Ltd filed Critical China Railway Construction Heavy Industry Group Co Ltd
Priority to CN202110442942.5A priority Critical patent/CN113048103B/zh
Publication of CN113048103A publication Critical patent/CN113048103A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113048103B publication Critical patent/CN113048103B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B1/00—Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
    • F15B1/02—Installations or systems with accumulators
    • F15B1/024—Installations or systems with accumulators used as a supplementary power source, e.g. to store energy in idle periods to balance pump load
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/08—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/16—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors
    • F15B11/17—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors using two or more pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/16—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors
    • F15B11/22—Synchronisation of the movement of two or more servomotors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/023—Excess flow valves, e.g. for locking cylinders in case of hose burst
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/0416—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor with means or adapted for load sensing
    • F15B13/0417—Load sensing elements; Internal fluid connections therefor; Anti-saturation or pressure-compensation valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/06—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with two or more servomotors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/008—Reduction of noise or vibration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/205—Systems with pumps
    • F15B2211/20576—Systems with pumps with multiple pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/21—Systems with pressure sources other than pumps, e.g. with a pyrotechnical charge
    • F15B2211/212—Systems with pressure sources other than pumps, e.g. with a pyrotechnical charge the pressure sources being accumulators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/40—Flow control
    • F15B2211/405—Flow control characterised by the type of flow control means or valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/40—Flow control
    • F15B2211/405—Flow control characterised by the type of flow control means or valve
    • F15B2211/40515—Flow control characterised by the type of flow control means or valve with variable throttles or orifices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/40—Flow control
    • F15B2211/405—Flow control characterised by the type of flow control means or valve
    • F15B2211/40576—Assemblies of multiple valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/50—Pressure control
    • F15B2211/505—Pressure control characterised by the type of pressure control means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/78—Control of multiple output members
    • F15B2211/782—Concurrent control, e.g. synchronisation of two or more actuators

Abstract

本发明提供了一种应用于煤矿装备中的数字控制水液压系统，包括第一动力组件、第一控制组件、第一执行件、第一蓄能器和水箱；第一动力组件包括依次连接的第一水泵、单向阀和第一控制阀组；第一控制组件包括两个第二控制阀组；单向阀经第一蓄能器分别与两个第二控制阀组的P口连接；两个第二控制阀组的A/B口分别与第一执行件的两个腔体连接；第二控制阀组用于控制进入第一执行件的流量和压力；第一控制阀组的T口以及第二控制阀组的T口均回水到水箱。本发明利用多个数字开关阀并联，组成一个水液压通道，可以扩大通道的流通范围；利用多组开关阀的通断组合控制，将连续变化的阻尼离散化，可以实现通道入口的压力和流量的稳定、连续、大范围控制。

Description

一种应用于煤矿装备中的数字控制水液压系统
技术领域
本发明涉及液压控制系统技术领域，具体涉及一种应用于煤矿装备中的数字控制水液压系统。
背景技术
掘锚机是一种应用于煤矿巷道掘进的地下工程装备。由于施工场地的特殊性，对设备的煤安有着严格的要求和更高的期待。
液压系统是重型工程装备必不可少的设计。设备在施工过程中出现液压油泄漏是不可避免的。液压油属于矿物油，泄漏在导致环境污染的同时，也给煤矿施工环境及设备自身安全增加了不必要的风险。如能利用纯水代替液压油实现动力传动，将更加环境友好、降低施工风险、避免油液乳化问题、降低液压油的采购成本等。
然而，由于水的黏度远不如液压油，用水代替液压油作为传动介质，给系统设计带来了很多困难。由于市场可用的水液压元件种类少且控制性能差，导致水液压系统的设计受到很大的限制。这就使得水液压系统的设计必须创新以解决目前的困境。
利用数字开关阀构建水液压系统就是一种切实可行的方案。液压系统的设计，其本质是水路液压阻尼的控制。利用开关阀的高频开关动作，其实质就是回到系统本质，通过实现通道的阻尼控制来实现通道的压力流量控制。
目前，对于水液压系统的研究非常少，技术非常不成熟。以现有可查资料来看，由于高性能水液压元件的缺失，使得水液压系统的设计并不能像液压系统那样灵活多变。水液压系统的设计更多在于功能的实现，如水路通断，换向。在系统压力流量控制方面，成熟的研究成果非常少。
综上所述，急需一种应用于煤矿装备中的数字控制水液压系统以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明以驱动掘锚机执行结构为应用背景，提供了一种数字控制水液压系统，可以实现压力和流量的稳定、连续、大范围控制。
为实现上述目的，本发明提供了一种应用于煤矿装备中的数字控制水液压系统，包括第一动力组件、第一控制组件、第一执行件、第一蓄能器和水箱；
所述第一动力组件包括第一水泵、单向阀和第一控制阀组；第一水泵依次与单向阀、第一控制阀组的P口连接；第一控制阀组用于控制第一水泵出口的流量和压力；
所述第一控制组件包括两个第二控制阀组；单向阀经第一蓄能器分别与两个第二控制阀组的P口连接；两个第二控制阀组的A/B口分别与第一执行件的两个腔体连接；第二控制阀组用于控制进入第一执行件的流量和压力；
所述第一控制阀组的T口以及第二控制阀组的T口均回水到水箱。
进一步地，所述第一水泵的出口以及第一控制组件的两个第二控制阀组A/B口均设有压力传感器。
进一步地，所述第一控制阀组包括多个并联的开关阀；开关阀的进口和/或出口设有阻尼孔，以提高压力流量的稳定性。
进一步地，所述第二控制阀组包括至少两组第一控制阀组，第一控制阀组之间相互串联。
进一步地，本发明还包括第二蓄能器、第二控制组件和第二动力组件，第二动力组件包括第二水泵、单向阀和第一控制阀组；第二水泵依次与第二动力组件的单向阀、第一控制阀组的P口连接；第二动力组件的第一控制阀组用于控制第二水泵出口的流量和压力；第二控制组件包括两个第二控制阀组；第二动力组件的单向阀经第二蓄能器分别与第二控制组件的两个第二控制阀组的P口连接；第二控制组件的两个第二控制阀组的A/B口分别与第一控制组件的两个第二控制阀组的A/B口一一对应连接。
进一步地，所述第二水泵的出口设有压力传感器。
进一步地，本发明还包括第二执行件、第三控制组件和第四控制组件；第三控制组件和第四控制组件均包括两个第二控制阀组；第三控制组件的两个第二控制阀组P口与第一控制组件的两个第二控制阀组P口连接；第三控制组件的两个第二控制阀组A/B口分别与第二执行件的两个腔体连接；第四控制组件的两个第二控制阀组P口与第二控制组件的两个第二控制阀组P口连接。
进一步地，所述第三控制组件的两个第二控制阀组A/B口均设有压力传感器。
应用本发明的技术方案，具有以下有益效果：
(1)本发明中，第一控制阀组利用多个数字开关阀并联，组成一个水液压通道，可以扩大通道的流通范围；利用多组开关阀的通断组合控制，将连续变化的阻尼离散化，可以实现通道入口的压力和流量的稳定、连续、大范围控制。
(2)本发明中，由于开关阀的开关动作给水路通道的流量和压力均带来一定的冲击，在开关阀前后均可设计一定的条件的阻尼孔，对冲击进行缓冲，可以对开关阀关闭和开启瞬间的压力流量脉动进行一定程度的衰减。
(3)本发明中，第二控制阀组利用两组多个开关阀并联结构组成半桥结构，将极大提高水液压控制输出口的压力流量控制精度。
(4)本发明中，采用两组半桥结构的第二控制阀组分别控制执行件进出口，可构建负载口独立控制水液压系统，工况适应能力极大增强。
(5)本发明中，设计多个压力等级水源，可降低开关阀前后压差，改善水液压系统的压力流量稳定性，对输出实现更稳定精确的控制。
(6)本发明中，利用数字开关阀构建水液压系统，可以解决高性能水元件不足的难题，推动水液压系统的应用。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是第一控制阀组的结构示意图；
图2是第一控制阀组的简化示意图；
图3是第二控制阀组的结构示意图；
图4是第二控制阀组的简化示意图；
图5是数字控制水液压系统示意图；
图6是配置两档压力水源的数字控制水液压系统示意图；
图7是配置两个执行件的数字控制水液压系统示意图；
其中，1、第一开关阀，2、第二开关阀，3、第三开关阀，4、第四开关阀，5、第五开关阀，6、第一阻尼孔，7、第二阻尼孔，8、第三阻尼孔，9、第四阻尼孔，10、第五阻尼孔，11、进口，12、出口，15、第一控制阀组，20、第六开关阀，21、第七开关阀，22、第八开关阀，23、第九开关阀，24、第十开关阀，25、第十一开关阀，26、第十二开关阀，27、第十三开关阀，28、第十四开关阀，29、第十五开关阀，30、第六阻尼孔，31、第七阻尼孔，32、第八阻尼孔，33、第九阻尼孔，34、第十阻尼孔，35、第十一阻尼孔，36、第十二阻尼孔，37、第十三阻尼孔，38、第十四阻尼孔，39、第十五阻尼孔，40、第二控制阀组，41、输入口，42、回水口，43、输出口，50、第二水泵，51、第一水泵，52、单向阀，53、压力传感器，54、第二蓄能器，55、第一蓄能器，56、油缸，60、水箱。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1：
参见图1～图7，一种应用于煤矿装备中的数字控制水液压系统，包括第一动力组件、第一控制组件、第一执行件、第一蓄能器和水箱60，如图5所示；本实施例中，水箱60为低压水箱。
所述第一动力组件包括第一水泵51、单向阀52和第一控制阀组15；第一水泵依次与单向阀、第一控制阀组15的P口连接；第一控制阀组15用于控制第一水泵51出口的流量和压力；
所述第一控制组件包括两个第二控制阀组；单向阀经第一蓄能器分别与两个第二控制阀组的P口连接；两个第二控制阀组的A/B口分别与第一执行件的两个腔体连接；第二控制组件40可为第一执行件的两个负载口进行独立的压力流量控制；第一蓄能器55为高压蓄能器，用以稳定第一水泵51出口压力，起到压力脉冲衰减和蓄能的作用。
所述第一控制阀组的T口以及第二控制阀组的T口均回水到水箱。
所述第一水泵的出口以及第一控制组件的两个第二控制阀组A/B口均设有压力传感器56，用以检测第一水泵51出口及第二控制组件40出口的水压力。本实施例中，第一水泵为高压水泵。
如图1所示，第一控制阀组15包括第一开关阀1、第二开关阀2、第三开关阀3、第四开关阀4和第五开关阀5；将这五个开关阀进行并联，构建一个压力流量控制流道。这五个开关阀的流量规格可以相同也可以不同。同时，在第一开关阀1、第二开关阀2、第三开关阀3、第四开关阀4和第五开关阀5的进口11和出口12均一一对应设计一定规格的第一阻尼孔6、第二阻尼孔7、第三阻尼孔8、第四阻尼孔9、第五阻尼孔10，以提高压力流量的稳定性。第一控制阀组15结构，可通过开关阀的开关控制来控制进口压力，以及通过开关阀的总流量，出口压力为低水压，第一控制阀组15可作溢流阀用。将第一控制阀组15的结构简化，如图2所示。
所述第二控制阀组40包括两组第一控制阀组，第一控制阀组之间相互串联。在系统设计中，执行件的驱动压力一般都会随着负载变化而变化，而泵出口压力是稳定的，这就需要对泵口压力进行减压。本实施例中，第二控制阀组包括第六开关阀20、第七开关阀21、第八开关阀22、第九开关阀23、第十开关阀24、第十一开关阀25、第十二开关阀26、第十三开关阀27、第十四开关阀28和第十五开关阀29；
第六开关阀20～第十五开关阀29的流量规格可以相同也可以不同，开关阀采用常开、常闭形式均可，开关阀数量可根据功能及性能需求设计。第六开关阀20～第十五开关阀29前后均一一对应设计一定规格的第六阻尼孔30、第七阻尼孔31、第八阻尼孔32、第九阻尼孔33、第十阻尼孔34、第十一阻尼孔35、第十二阻尼孔36、第十三阻尼孔37、第十四阻尼孔38和第十五阻尼孔39，对压力及流量脉动进行衰减。
第二控制阀组40可实现输出口43的压力及流量控制。将第二控制阀组的结构简化，如图4所示。
当第二控制组件40的输出口43需要很高压力时，第二控制组件40的输出口43和回水口42压差非常大，大压差会使输出口43的压力流量脉动大，使得控制难度加大以及能量损耗。
为此，本实施例设计图6所示数字控制水压系统，还包括第二蓄能器54、第二控制组件和第二动力组件，第二动力组件包括第二水泵50、单向阀和第一控制阀组；第一执行件配置两档压力水源，其中第一水泵51提供高压水源，并配置第一蓄能器55；第二水泵50提供中压水源，第二蓄能器54为中压蓄能器。
第二水泵依次与第二动力组件的单向阀、第一控制阀组的P口连接；第二动力组件的第一控制阀组用于控制第二水泵出口的流量和压力；第二控制组件包括两个第二控制阀组；第二动力组件的单向阀经第二蓄能器分别与第二控制组件的两个第二控制阀组的P口(即输入口41)连接；第二控制组件的两个第二控制阀组的A/B口分别与第一控制组件的两个第二控制阀组的A/B口一一对应连接。
所述第二水泵的出口设有压力传感器。
当第一执行件入口需要降压时，如果第二控制组件40的输出口43的压力高于中压，可将第二蓄能器54作为输出口43的降压出口。将压力降到中压后，如需继续往下降低压力，这时可将水箱60作为输出口43的降压出口。如果第二控制组件40的输出口43的压力低于中压，则可直接利用水箱60作为输出口43的降压出口。
当执行件入口需要增压时，如果第二控制组件40的输出口43的目标压力低于中压水源时，可利用第二水泵50为输出口43增压；如果输出口43的目标压力高于中压水源时，也可先利用中压水源增压到中压后，再利用高压水源继续向上增压，达到目标压力值。
对于工程设备，多个执行件需要同时工作是普遍现场，且各执行所需要的压力并不相同。但给每个执行件都设置不同需求的压力水源是一件不经济的。而使用同一水源压力时，系统总是会在流量不充足时，优先满足低压执行件。
如需要实现更好的控制性能，可以配置更多个等级的压力水源，当然成本及系统复杂性也会增加。
但是对于图6所示数字控制水压系统，由于执行件两个负载口是可以独立控制的，且可以控制执行件进出口流量，多个执行件在流量不足的条件下可以通过调节开关阀的占空比和频率对流量进行合理分配，以满足不同负载压力对流量的需求。为此本实施例还提供了，如图7所示多执行件数字控制水液压系统，还包括第二执行件、第三控制组件和第四控制组件；本实施例中，第一执行件和第二执行件均为油缸56；第三控制组件和第四控制组件均包括两个第二控制阀组；第三控制组件的两个第二控制阀组P口与第一控制组件的两个第二控制阀组P口连接；第三控制组件的两个第二控制阀组A/B口分别与第二执行件的两个腔体连接；第四控制组件的两个第二控制阀组P口与第二控制组件的两个第二控制阀组P口连接。
所述第三控制组件的两个第二控制阀组A/B口均设有压力传感器。
通过本发明所阐述的内容，可利用简单的开关阀为煤矿掘锚机设计以水为传动介质的水液压传动系统，并可实现各通道独立的压力流量控制，且具有很高的通用性和互换性。
通过设置多个压力水源，并给予合理的数字信号控制，可以降低开关阀在一定工况下的前后压差，使得系统压力流量控制更加稳定。通过在开关阀前后设计合理的阻尼孔，亦可以实现压力流量脉动的衰减。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种应用于煤矿装备中的数字控制水液压系统，其特征在于，包括第一动力组件、第一控制组件、第一执行件、第一蓄能器和水箱；
所述第一动力组件包括第一水泵、单向阀和第一控制阀组；第一水泵依次与单向阀、第一控制阀组的P口连接；第一控制阀组用于控制第一水泵出口的流量和压力；
所述第一控制组件包括两个第二控制阀组；单向阀经第一蓄能器分别与两个第二控制阀组的P口连接；两个第二控制阀组的A/B口分别与第一执行件的两个腔体连接；第二控制阀组用于控制进入第一执行件的流量和压力；
所述第一控制阀组的T口以及第二控制阀组的T口均回水到水箱。
2.根据权利要求1所述的一种应用于煤矿装备中的数字控制水液压系统，其特征在于，所述第一水泵的出口以及第一控制组件的两个第二控制阀组A/B口均设有压力传感器。
3.根据权利要求2所述的一种应用于煤矿装备中的数字控制水液压系统，其特征在于，所述第一控制阀组包括多个并联的开关阀；开关阀的进口和/或出口设有阻尼孔，以提高压力流量的稳定性。
4.根据权利要求3所述的一种应用于煤矿装备中的数字控制水液压系统，其特征在于，所述第二控制阀组包括至少两组第一控制阀组，第一控制阀组之间相互串联。
5.根据权利要求1～4任意一项所述的一种应用于煤矿装备中的数字控制水液压系统，其特征在于，还包括第二蓄能器、第二控制组件和第二动力组件，第二动力组件包括第二水泵、单向阀和第一控制阀组；第二水泵依次与第二动力组件的单向阀、第一控制阀组的P口连接；第二动力组件的第一控制阀组用于控制第二水泵出口的流量和压力；第二控制组件包括两个第二控制阀组；第二动力组件的单向阀经第二蓄能器分别与第二控制组件的两个第二控制阀组的P口连接；第二控制组件的两个第二控制阀组的A/B口分别与第一控制组件的两个第二控制阀组的A/B口一一对应连接。
6.根据权利要求5所述的一种应用于煤矿装备中的数字控制水液压系统，其特征在于，所述第二水泵的出口设有压力传感器。
7.根据权利要求6所述的一种应用于煤矿装备中的数字控制水液压系统，其特征在于，还包括第二执行件、第三控制组件和第四控制组件；第三控制组件和第四控制组件均包括两个第二控制阀组；第三控制组件的两个第二控制阀组P口与第一控制组件的两个第二控制阀组P口连接；第三控制组件的两个第二控制阀组A/B口分别与第二执行件的两个腔体连接；第四控制组件的两个第二控制阀组P口与第二控制组件的两个第二控制阀组P口连接。
8.根据权利要求7所述的一种应用于煤矿装备中的数字控制水液压系统，其特征在于，所述第三控制组件的两个第二控制阀组A/B口均设有压力传感器。
CN202110442942.5A 2021-04-23 2021-04-23 一种应用于煤矿装备中的数字控制水液压系统 Active CN113048103B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110442942.5A CN113048103B (zh) 2021-04-23 2021-04-23 一种应用于煤矿装备中的数字控制水液压系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110442942.5A CN113048103B (zh) 2021-04-23 2021-04-23 一种应用于煤矿装备中的数字控制水液压系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113048103A true CN113048103A (zh) 2021-06-29
CN113048103B CN113048103B (zh) 2023-06-20

Family

ID=76520358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110442942.5A Active CN113048103B (zh) 2021-04-23 2021-04-23 一种应用于煤矿装备中的数字控制水液压系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113048103B (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090114284A1 (en) * 2005-09-06 2009-05-07 Lauri Siivonen Detecting of faults in a valve system and a fault tolerant control
CN102897687A (zh) * 2012-09-27 2013-01-30 浙江大学 一种升降平台纯水液压驱动系统
CN104912860A (zh) * 2014-12-30 2015-09-16 北京理工大学 一种数字式液压控制阀及其控制方法
CN105041782A (zh) * 2015-06-25 2015-11-11 西安交通大学 基于多路电磁换向阀二进制流量调控的数字变量泵
CN105422523A (zh) * 2016-01-05 2016-03-23 浙江大学 一种数字液压流量调节系统
CN109441904A (zh) * 2018-12-26 2019-03-08 燕山大学 一种数字阀组pwm与pcm复合控制装置机器控制方法
CN109555738A (zh) * 2019-01-21 2019-04-02 何旺成 数字化控制水液压典型系统回路
CN109595207A (zh) * 2019-01-21 2019-04-09 何旺成 数字控制水液压典型系统回路
CN111706558A (zh) * 2020-06-16 2020-09-25 江苏师范大学 一种连续变压的大变压范围高速阀控液压缸液压变压器

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090114284A1 (en) * 2005-09-06 2009-05-07 Lauri Siivonen Detecting of faults in a valve system and a fault tolerant control
CN102897687A (zh) * 2012-09-27 2013-01-30 浙江大学 一种升降平台纯水液压驱动系统
CN104912860A (zh) * 2014-12-30 2015-09-16 北京理工大学 一种数字式液压控制阀及其控制方法
CN105041782A (zh) * 2015-06-25 2015-11-11 西安交通大学 基于多路电磁换向阀二进制流量调控的数字变量泵
CN105422523A (zh) * 2016-01-05 2016-03-23 浙江大学 一种数字液压流量调节系统
CN109441904A (zh) * 2018-12-26 2019-03-08 燕山大学 一种数字阀组pwm与pcm复合控制装置机器控制方法
CN109555738A (zh) * 2019-01-21 2019-04-02 何旺成 数字化控制水液压典型系统回路
CN109595207A (zh) * 2019-01-21 2019-04-09 何旺成 数字控制水液压典型系统回路
CN111706558A (zh) * 2020-06-16 2020-09-25 江苏师范大学 一种连续变压的大变压范围高速阀控液压缸液压变压器

Also Published As

Publication number Publication date
CN113048103B (zh) 2023-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112064714B (zh) 一种新型液压挖掘机流量控制系统
CA1278494C (en) Load responsive control system adapted to use of negative load pressure in operation of system controls
CN108757624B (zh) 一种油缸溢流阀差动增速回路
CN102134999B (zh) 用于盾构推进系统试验的地层模拟液压多模式加载系统
CN202833008U (zh) 一种混凝土泵的液压系统及混凝土泵
CN101550830A (zh) 采用成组蓄能器的节能型盾构刀盘闭环液压控制系统
CN104033430A (zh) 顺应突变载荷的tbm实验台推进液压系统
CN203297181U (zh) 负载敏感系统
CN211423044U (zh) 一种差动缸闭式回路系统
CN208330867U (zh) 一种伺服电机驱动双变量泵的分布式直驱挖掘机液压系统
CN113048103B (zh) 一种应用于煤矿装备中的数字控制水液压系统
CN102304934B (zh) 挖掘机液压系统
CN210949337U (zh) 一种自动高低压切换液压系统及其应用的设备
CN110671376B (zh) 工程机械负载敏感-进出口独立液压系统及其控制方法
CN113685379B (zh) 增大输出压力的液压控制系统
CN114542540A (zh) 流量再生液压系统和工程机械
CN110486027B (zh) 一种采用冗余控制的盾构机液压推进系统
KR102577950B1 (ko) 유압 가변 펌프 세트 및 굴착기
CN108317120B (zh) 一种液压振动冲击机器人的液压动力源共享系统
CN110566528A (zh) 一种基于负载压力信号控制的流量分配逻辑阀和系统
CN215594174U (zh) 一种挖掘机动臂下降控制系统及挖掘机
CN110985458A (zh) 多级压差控制液压系统
CN210738971U (zh) 逻辑换向阀组
CN212337744U (zh) 一种可降低成本的挖掘机液压系统
CN112109801B (zh) 转向液压系统及装载机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant