CN113083440A - 一种高压辊磨机辊隙动态控制与纠偏液压系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

一种高压辊磨机辊隙动态控制与纠偏液压系统及控制方法，包括动力源模块、控制模块、液压加载模块；所述液压加载模块包括动辊自由侧液压加载模块、动辊传动侧液压加载模块两者结构相同，加载模块内均设置有蓄能器压力控制泵；所述动辊自由侧液压加载模块与动辊传动侧液压加载模块之间设置有蓄能器压差控制泵；动辊自由侧液压加载模块、动辊传动侧液压加载模块分别对应的蓄能器的压力及两者之间压力差，通过蓄能器压力控制泵及蓄能器压差控制泵的联动控制，保证其始终保持在设定范围内；本发明的高压辊磨机辊隙动态控制与纠偏液压系统具有压力及压力差控制精度高、液压系统无瞬时压力冲击、故障率低、维修工作量小的优点。

Description

一种高压辊磨机辊隙动态控制与纠偏液压系统及控制方法

技术领域

本发明涉及高压辊磨机辊隙控制与纠偏技术领域，具体涉及一种高压辊磨机辊隙动态控制与纠偏液压系统及控制方法。

背景技术

高压辊磨机是一种高效、节能的新型矿石破碎设备，应用于选矿业替代现有广泛应用的颚式破碎机、圆锥破碎机，实现多碎少磨，可极大提高选矿生产能力，同时也极大降低电能消耗，因此在选矿业有极大推广应用价值。

高压辊磨机在实际工作中，辊隙对高压辊磨机的产能、单位能耗、工作可靠性、整机寿命有着非常重要的影响；由于高压辊磨机的动辊传动侧连接有减速箱，因此动辊在工作时受到矿石作用力时，动辊两端的受力和运动状态会有不同，从而导致动辊传动侧和动辊自由侧的辊隙产生偏差，当偏差过大时，导致矿石颗粒直接穿过较大辊隙而未受到挤压破碎，直接影响了矿石破碎效果，因此高压辊磨机的辊隙控制与纠偏一直是高压辊磨机重点研究及改善的技术难点。

高压辊磨机的辊隙控制与纠偏由高压辊磨机液压系统完成，高压辊磨机液压系统包括动力源模块、控制模块、液压加载模块，其中控制模块和液压加载模块又分别包括动辊自由侧控制模块、动辊传动侧控制模块和动辊自由侧液压加载模块、动辊传动侧液压加载模块，动辊自由侧液压加载模块、动辊传动侧液压加载模块又分别包含有各自独立的蓄能器，各自独立的蓄能器作为高压辊磨机动辊两端加载的动力源及动辊工作过程中冲击能量的缓冲器。

相关研究资料表明，高压辊磨机工作时，当受到较大体积矿石的冲击载荷时，动辊瞬间位移的极大值主要由动辊与蓄能器之间的系统阻尼决定，动辊稳定后的位移偏差主要由蓄能器压力决定，动辊稳定后两端辊隙偏差主要由动辊自由侧液压加载模块、动辊传动侧液压加载模块的蓄能器压力差决定，因此从理论上来讲，设置较大的动辊与蓄能器之间的系统阻尼、设置较大的蓄能器压力、及设置并保持合理的动辊自由侧液压加载模块与动辊传动侧液压加载模块的蓄能器压力差，对高压辊磨机的辊隙控制与纠偏起着至关重要的作用；当增大动辊与蓄能器之间的系统阻尼时，虽然可有效减小动辊位移的极大值，但同时会带来动辊辊面瞬间冲击载荷的升高、高压辊磨机整机振动升高的弊端，影响了动辊及整机的使用寿命，因此通过单纯提高动辊与蓄能器之间的系统阻尼来降低动辊受到冲击载荷的瞬间位移的极大值，在实际中是无法实施的；当提高蓄能器压力时，虽然会减小动辊稳定后的位移偏差，但同时会导致高压辊磨机能耗增加，同时也加剧了辊面的磨损，因此高压辊磨机工作时会根据实际破碎的矿石种类，综合考虑高压辊磨机能耗、寿命等其他因素，设置并保持一个合理蓄能器压力；设置并保持动辊自由侧液压加载模块、动辊传动侧液压加载模块的蓄能器压力差，可有效纠正动辊稳定后两端辊隙偏差；因此，根据相关研究资料结果及高压辊磨机实际工作状况，在设置合理的动辊与蓄能器之间的系统阻尼、蓄能器压力及动辊自由侧液压加载模块、动辊传动侧液压加载模块的蓄能器压力差之后，如何使高压辊磨机液压系统进一步提高动辊的阻尼、及控制蓄能器压力及动辊自由侧液压加载模块、动辊传动侧液压加载模块的蓄能器压力差在合理范围内，成为现有高压辊磨机液压系统必须解决的核心问题，而此问题目前尚无得到有效解决。

现有高压辊磨机液压系统的蓄能器压力及动辊自由侧液压加载模块、动辊传动侧液压加载模块的蓄能器压力差控制，是由动力源模块的液压泵及控制模块的配合实现，其存在的主要问题是液压泵流量过大，当对蓄能器压力及动辊自由侧液压加载模块、动辊传动侧液压加载模块的蓄能器压力差进行控制时，存在液压泵及控制模块需频繁动作，蓄能器压力及动辊自由侧液压加载模块、动辊传动侧液压加载模块的蓄能器压力差控制不稳定、液压系统频繁承受瞬时压力冲击等问题，导致高压辊磨机液压系统存在故障率高、维修工作量大。

发明内容

为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种高压辊磨机辊隙动态控制与纠偏液压系统及控制方法，包括动力源模块、控制模块、液压加载模块；所述液压加载模块包括动辊自由侧液压加载模块、动辊传动侧液压加载模块，动辊自由侧液压加载模块、动辊传动侧液压加载模块结构相同，其加载模块内均设置有蓄能器压力控制泵；所述动辊自由侧液压加载模块与动辊传动侧液压加载模块之间设置有蓄能器压差控制泵；动辊自由侧液压加载模块、动辊传动侧液压加载模块分别对应的蓄能器的压力及两者之间压力差，通过蓄能器压力控制泵及蓄能器压差控制泵的联动控制，确保了其始终保持在设定范围内。

为了实现所述发明目的，本发明采用如下技术方案：一种高压辊磨机辊隙动态控制与纠偏液压系统，包括动力源模块、控制模块、液压加载模块，所述动力源模块、控制模块和液压加载模块之间通过液压管路连接；所述动力源模块包括主液压泵，是高压辊磨机辊隙动态控制与纠偏液压系统的主动力源，其工作时可提供大流量高压液压油，为高压辊磨机工作前辊隙调整、及高压辊磨机液压系统的压力建立提供动力，可缩短高压辊磨机工作前调整及液压系统压力的建立时间；控制模块用于控制切换使高压辊磨机液压系统进入辊隙调整模式或液压系统压力建立模式；本发明的液压加载模块与传统液压加载模块相比，其最大区别在于液压加载模块增加了用于高压辊磨机液压系统压力及压力差维持的蓄能器压力控制泵和蓄能器压差控制泵，蓄能器压力控制泵和蓄能器压差控制泵为小流量液压泵，其工作时具有功率低、高压液压油流量小、负载小的特点，因此通过蓄能器压力控制泵和蓄能器压差控制泵对高压辊磨机液压系统压力及压力差进行控制时，具有压力冲击小、控制精度高、功耗低、适合频繁启动的特点，解决了现有高压辊磨机液压系统压力及压力差控制不稳定、精度低、液压系统频繁承受瞬时压力冲击大、功耗高、故障率高、维修工作量大等问题；

所述动力源模块包括主液压泵，主液压泵动力连接有主液压泵电机；主液压泵输出连接有主动力液压管路，主动力液压管路分为两路动力液压管路；高压辊磨机液压系统需对高压辊磨机的动辊自由侧及动辊传动侧辊隙分别进行控制，因此在控制模块、液压加载模块中分别包含了两套结构相同的动辊自由侧控制模块、动辊传动侧控制模块、动辊自由侧液压加载模块、动辊传动侧液压加载模块，两路动力液压管路分别为动辊自由侧控制模块、动辊自由侧液压加载模块和动辊传动侧控制模块、动辊传动侧液压加载模块提供高压液压油；

所述控制模块包括动辊自由侧控制模块、动辊传动侧控制模块，动辊自由侧控制模块、动辊传动侧控制模块结构相同；所述动辊自由侧控制模块包括换向阀、泄压阀、辊隙调整控制阀；所述换向阀为三位四通阀，其入口侧两端口分别连接动力液压管路、辊隙调整控制阀，出口侧两端口连接至液压加载模块；所述辊隙调整控制阀为二位二通开关阀，其入口侧端口与换向阀连通，出口侧端口通过回油液压管路连接至油箱；所述泄压阀为二位二通开关阀，其入口侧端口连接至液压加载模块，出口侧端口通过回油液压管路连接至油箱；所述换向阀用于控制切换使高压辊磨机液压系统进入辊隙调整模式或液压系统压力建立模式；所述泄压阀用于高压辊磨机停机后，释放掉高压辊磨机液压系统的压力；所述辊隙调整控制阀用于辊隙调整时，构成低压液压油的回油通路，当辊隙调整结束后，关断辊隙调整控制阀，实际关断了辊隙调整液压缸的回油通路，此时辊隙调整液压缸的柱塞位置保持不变，即使通过主液压泵对高压辊磨机液压系统建立工作压力时，仍能保持高压辊磨机的辊隙保持不变；

所述液压加载模块包括动辊自由侧液压加载模块、动辊传动侧液压加载模块，动辊自由侧液压加载模块、动辊传动侧液压加载模块结构相同；所述动辊自由侧液压加载模块包括加载液压缸、辊隙调整液压缸、蓄能器、蓄能器压力控制泵；所述加载液压缸与换向阀出口侧两端口的其中一端口通过液压管路连接，所述辊隙调整液压缸与换向阀出口侧两端口的另一端口通过液压管路连接；所述蓄能器与加载液压缸通过液压管路连接；所述蓄能器压力控制泵与蓄能器通过液压管路连接，蓄能器压力控制泵动力连接有压力控制泵电机；加载液压缸、辊隙调整液压缸分别设置在高压辊磨机动辊的两侧，通过切换控制模块的换向阀，使加载液压缸或辊隙调整液压缸接通高压液压油；当加载液压缸接通高压液压油时，加载液压缸的加载活塞推动高压辊磨机动辊移动，减小辊隙；当辊隙调整液压缸接通高压液压油时，辊隙调整液压缸的柱塞推动高压辊磨机动辊移动，增大辊隙；高压辊磨机工作时，蓄能器加载有设定的压力，且此压力设定有上下限，蓄能器加载的压力为高压辊磨机动辊提供工作压力；高压辊磨机工作时，高压辊磨机的液压系统存在泄漏，会导致蓄能器加载的压力下降，通过蓄能器压力控制泵向蓄能器输入高压液压油以维持蓄能器压力始终保持在设定的压力上下限范围内；相比以往高压辊磨机液压系统通过主液压泵向蓄能器输入高压液压油的方式，蓄能器压力控制泵具有更高的控制精度，因此可保证蓄能器加载压力的上下限控制范围更小，使蓄能器为高压辊磨机动辊提供的工作压力更加稳定，因此使动辊稳定后的位移偏差控制精度更高；采用蓄能器压力控制泵后，蓄能器压力控制精度可保证控制在+/-1.0MPa内。

进一步的，所述动辊自由侧液压加载模块与动辊传动侧液压加载模块之间设置有蓄能器压差控制泵、压力差控制阀；所述蓄能器压差控制泵为双向液压泵，蓄能器压差控制泵动力连接有压差控制泵电机；所述蓄能器压差控制泵和蓄能器压力控制泵的额定输出流量小于主液压泵的额定输出流量；高压辊磨机工作时，由于高压辊磨机的动辊传动侧连接有减速箱，因此动辊在工作时受到矿石作用力时，动辊两端的受力和运动状态会有不同，在相同的蓄能器压力作用下，会导致动辊传动侧和动辊自由侧的位移产生偏差，从而导致辊隙产生偏差，因此动辊自由侧液压加载模块与动辊传动侧液压加载模块分别对应的蓄能器之间必须设置压力差，且动辊自由侧压力高于动辊传动侧压力；此压力差设置在0.3-0.5MPa，其精度控制范围为+/-0.1MPa；所述蓄能器压差控制泵用于控制动辊自由侧液压加载模块与动辊传动侧液压加载模块分别对应的蓄能器之间的压力差，因动辊两侧蓄能器之间的压力差较小，蓄能器压差控制泵实际工作负载极小，即使用于长时间动态调整动辊两侧蓄能器之间的压力差，其也有较高的使用寿命。

进一步的，所述蓄能器与加载液压缸之间连接的液压管路上串联设置有蓄能器单向阻尼阀、蓄能器开关阀；所述单向阻尼阀用于建立动辊与蓄能器之间的系统阻尼，当高压辊磨机工作时，动辊受到矿石作用力发生瞬间位移，推动加载液压缸的加载活塞产生瞬间位移，使加载液压缸内的高压液压油经单向阻尼阀回流至蓄能器，动辊与蓄能器之间的单向阻尼阀实际控制了动辊瞬间位移的极大值；采用单向阻尼阀的目的，是动辊瞬间位移发生后，动辊在蓄能器作用下复位过程中，蓄能器中的高压液压油可经过单向阀直接回流至加载液压缸内，因此提高了动辊动态响应速度，可使动辊受到矿石作用力后迅速恢复至稳定状态；蓄能器开关阀用于关断蓄能器与加载液压缸之间的液压油路，使高压辊磨机液压系统工作在辊隙调整模式时与蓄能器完全隔离，互不影响。

进一步的，所述加载液压缸为活塞缸，活塞缸两侧油腔通过加载液压缸单向阻尼阀连通；虽然增大动辊与蓄能器之间的系统阻尼可有效减小动辊位移的极大值，但同时会带来动辊辊面瞬间冲击载荷升高、高压辊磨机整机振动增大、液压系统承受瞬时压力冲击的弊端，影响了动辊及整机的使用寿命，因此动辊与蓄能器之间的系统阻尼通常设定在；在加载液压缸的活塞缸两侧油腔之间增加加载液压缸单向阻尼阀的目的，是为了在不提高动辊与蓄能器之间的系统阻尼的情况下，通过增加加载液压缸的加载活塞的阻尼，来进一步降低动辊受到冲击载荷时位移的极大值；采用单向阻尼阀的目的，是提高动辊动态响应速度，可使动辊受到矿石作用力后迅速恢复至稳定状态。

优选的，所述加载液压缸为活塞缸，加载液压缸包括加载活塞；所述加载活塞设有活塞油道、活塞阻尼孔，活塞油道上设置有活塞油道单向阀；活塞缸两端油腔通过活塞油道、活塞阻尼孔连通；在加载活塞设置活塞油道、活塞阻尼孔，实质是将加载液压缸外接的单向阻尼阀与加载液压缸合为一体，避免外置的单向阻尼阀在工作过程中因受外物撞击发生损坏。

进一步的，所述主液压泵连接的主动力液压管路设置有泄油旁路连接至油箱，泄油旁路上设置有限压溢流阀；泄油旁路是防止高压辊磨机液压系统出现故障时，导致主液压泵工作压力过高时的保护液压回路，当主液压泵工作压力过高时，限压溢流阀打开迅速泄压，保护主液压泵避免损坏。

进一步的，所述蓄能器单向阻尼阀通过回油液压管路连接至油箱，回油液压管路上设置有安全溢流阀；蓄能器单向阻尼阀连接的回油液压管路是防止高压辊磨机液压系统出现故障或其他原因，导致液压加载模块工作压力过高时的保护液压回路，如动辊瞬间位移过大，导致加载液压缸至蓄能器单向阻尼阀之间液压管路压力过高时，安全溢流阀打开迅速泄压，保护液压加载模块避免损坏。

进一步的，所述主液压泵连接的主动力液压管路上设置有单向阀，单向阀防止主动力液压管路发生高压液压油产生回流。

一种基于高压辊磨机辊隙动态控制与纠偏液压系统的控制方法：

高压辊磨机辊隙调整由主液压泵提供动力进行调整；

动辊自由侧液压加载模块、动辊传动侧液压加载模块对应的蓄能器的压力由主液压泵建立；

动辊自由侧液压加载模块、动辊传动侧液压加载模块对应的蓄能器的压力及两者之间压力差的控制，由动辊自由侧液压加载模块、动辊传动侧液压加载模块分别对应的蓄能器压力控制泵及蓄能器压差控制泵联动控制实现；蓄能器压力控制泵及蓄能器压差控制泵的联动控制采用PID控制。

进一步的，高压辊磨机辊隙调整的具体控制方法为：

S1、辊隙增大的调整：辊隙调整控制阀切换至接通状态，泄压阀切换至关断状态，蓄能器开关阀切换至关断状态，换向阀切换至动力液压管路与辊隙调整液压缸连通、加载液压缸与辊隙调整控制阀连通状态；主液压泵启动，高压液压油经换向阀进入辊隙调整液压缸，辊隙调整液压缸的柱塞推动高压辊磨机的动辊及加载液压缸的加载活塞移动，高压辊磨机的辊隙增大；加载液压缸的低压液压油经换向阀、辊隙调整控制阀回流至油箱；

S2、辊隙减小的调整：辊隙调整控制阀切换至接通状态，泄压阀切换至关断状态，蓄能器开关阀切换至关断状态，换向阀切换至动力液压管路与加载液压缸连通、辊隙调整液压缸与辊隙调整控制阀连通状态；主液压泵启动，高压液压油经换向阀进入加载液压缸，加载液压缸的加载活塞推动高压辊磨机的动辊及辊隙调整液压缸的柱塞移动，高压辊磨机的辊隙减小；辊隙调整液压缸的低压液压油经换向阀、辊隙调整控制阀回流至油箱；

S3、动辊自由侧液压加载模块、动辊传动侧液压加载模块对应的蓄能器压力的建立：辊隙调整控制阀切换至关断状态，泄压阀切换至关断状态，蓄能器开关阀切换至接通状态，换向阀切换至动力液压管路与加载液压缸连通、辊隙调整液压缸与辊隙调整控制阀连通状态；主液压泵启动，高压液压油经换向阀、蓄能器开关阀进入蓄能器；当蓄能器压力达到设定值时，主液压泵停止，换向阀切换至关断状态，动辊自由侧液压加载模块、动辊传动侧液压加载模块对应的蓄能器压力的建立完成；

S4、动辊自由侧液压加载模块、动辊传动侧液压加载模块对应的蓄能器压力及两者之间压力差的控制：高压辊磨机工作过程中，由于液压系统的泄漏，动辊自由侧液压加载模块、动辊传动侧液压加载模块对应的蓄能器的压力出现下降或两者之间压力差出现波动，且超出设定范围时，通过蓄能器压力控制泵及蓄能器压差控制泵的联动控制，实现动辊自由侧液压加载模块、动辊传动侧液压加载模块对应的蓄能器的压力及两者之间压力差始终保持在设定范围内；蓄能器压力控制泵及蓄能器压差控制泵的联动控制原则为：A、当动辊自由侧液压加载模块、动辊传动侧液压加载模块对应的蓄能器压力在其设定范围的下限以上时，动辊自由侧液压加载模块、动辊传动侧液压加载模块对应的蓄能器压力及两者之间压力差的控制优先启动蓄能器压差控制泵控制实现；B、当动辊自由侧液压加载模块或动辊传动侧液压加载模块对应的蓄能器压力低于设定范围的下限时，动辊自由侧液压加载模块、动辊传动侧液压加载模块对应的蓄能器压力及两者之间压力差的控制由蓄能器压力控制泵、蓄能器压差控制泵联合控制实现；C、当启动蓄能器压力控制泵、蓄能器压差控制泵进行动辊自由侧液压加载模块、动辊传动侧液压加载模块对应的蓄能器压力及两者之间压力差的控制时，动辊自由侧液压加载模块、动辊传动侧液压加载模块对应的蓄能器压力由蓄能器压力控制泵、蓄能器压差控制泵控制调整至设定压力的上限值。

由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：本发明公开的一种高压辊磨机辊隙动态控制与纠偏液压系统及控制方法，包括动力源模块、控制模块、液压加载模块；所述液压加载模块包括动辊自由侧液压加载模块、动辊传动侧液压加载模块，动辊自由侧液压加载模块、动辊传动侧液压加载模块结构相同，其加载模块内均设置有蓄能器压力控制泵；所述动辊自由侧液压加载模块与动辊传动侧液压加载模块之间设置有蓄能器压差控制泵；动辊自由侧液压加载模块、动辊传动侧液压加载模块分别对应的蓄能器的压力及两者之间压力差，通过蓄能器压力控制泵及蓄能器压差控制泵的联动控制，以保证其始终保持在设定范围内；本发明的高压辊磨机辊隙动态控制与纠偏液压系统具有压力及压力差的控制精度高、液压系统控制时无瞬时压力冲击的优点，因此彻底解决了现有高压辊磨机液压系统的故障率高、维修工作量大的问题。

附图说明

图1为高压辊磨机辊隙动态控制与纠偏液压系统原理图；

图2为动力源模块原理图；

图3为控制模块原理图；

图4为液压加载模块原理图；

图5为加载液压缸结构示意图。

图中：1、动力源模块；1.1、主液压泵；1.1.1、主液压泵电机；1.1.2、主液压泵压力传感器； 1.2、限压溢流阀；1.3、安全溢流阀；1.4、单向阀；1.5、滤清器； 2、控制模块；2.1、动辊自由侧控制模块；2.1.1、换向阀；2.1.2、泄压阀；2.1.3、辊隙调整控制阀；2.1.4、泄压节流阀；2.1.5、辊隙调整背压节流阀；2.2、动辊传动侧控制模块；3、液压加载模块；3.1、动辊自由侧液压加载模块； 3.1.1、加载液压缸；3.1.1.1、加载液压缸单向阻尼阀；3.1.1.2、加载活塞；3.1.1.2.1、活塞油道；3.1.1.2.2、活塞油道单向阀；3.1.1.2.3、活塞阻尼孔；3.1.2、辊隙调整液压缸；3.1.3、蓄能器；3.1.3.1、蓄能器单向阻尼阀；3.1.3.2、蓄能器开关阀；3.1.3.3、蓄能器压力传感器；3.1.4、蓄能器压力控制泵；3.1.4.1、压力控制泵电机；3.2、动辊传动侧液压加载模块；3.3、蓄能器压差控制泵；3.3.1、压差控制泵电机；3.3.2、压力差控制阀。

具体实施方式

通过下面的实施例可以详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进。

一种高压辊磨机辊隙动态控制与纠偏液压系统，包括动力源模块1、控制模块2、液压加载模块3，所述动力源模块1、控制模块2和液压加载模块3之间通过液压管路连接；

所述动力源模块1包括主液压泵1.1，主液压泵1.1动力连接有主液压泵电机1.1.1；主液压泵1.1输出连接有主动力液压管路，主动力液压管路上设置有单向阀1.4，主动力液压管路经单向阀1.4后分为两路动力液压管路；所述主液压泵1.1连接的主动力液压管路连接有泄油旁路连接至油箱，泄油旁路上设置有限压溢流阀1.2；

所述控制模块2包括动辊自由侧控制模块2.1、动辊传动侧控制模块2.2，动辊自由侧控制模块2.1、动辊传动侧控制模块2.2结构相同；所述动辊自由侧控制模块2.1包括换向阀2.1.1、泄压阀2.1.2、辊隙调整控制阀2.1.3；所述换向阀2.1.1为三位四通阀，其入口侧两端口分别连接动力液压管路、辊隙调整控制阀2.1.3，出口侧两端口连接至液压加载模块3；所述辊隙调整控制阀2.1.3为二位二通开关阀，其入口侧端口与换向阀2.1.1连通，出口侧端口通过回油液压管路连接至油箱；所述泄压阀2.1.2为二位二通开关阀，其入口侧端口连接至液压加载模块3，出口侧端口通过回油液压管路连接至油箱；

所述液压加载模块3包括动辊自由侧液压加载模块3.1、动辊传动侧液压加载模块3.2，动辊自由侧液压加载模块3.1、动辊传动侧液压加载模块3.2结构相同；所述动辊自由侧液压加载模块3.1包括加载液压缸3.1.1、辊隙调整液压缸3.1.2、蓄能器3.1.3、蓄能器压力控制泵3.1.4；所述加载液压缸3.1.1为活塞缸，活塞缸两侧油腔通过加载液压缸单向阻尼阀3.1.1.1连通，加载液压缸3.1.1与换向阀2.1.1出口侧两端口的其中一端口通过液压管路连接，所述辊隙调整液压缸3.1.2与换向阀2.1.1出口侧两端口的另一端口通过液压管路连接；所述蓄能器3.1.3与加载液压缸3.1.1通过液压管路连接，蓄能器3.1.3与加载液压缸3.1.1之间连接的液压管路上串联设置有蓄能器单向阻尼阀3.1.3.1、蓄能器开关阀3.1.3.2，蓄能器单向阻尼阀3.1.3.1通过回油液压管路连接至油箱，回油液压管路上设置有安全溢流阀1.3；所述蓄能器压力控制泵3.1.4与蓄能器3.1.3通过液压管路连接，蓄能器压力控制泵3.1.4动力连接有压力控制泵电机3.1.4.1；

所述动辊自由侧液压加载模块3.1与动辊传动侧液压加载模块3.2之间通过蓄能器压差控制泵3.3、压力差控制阀3.3.2连接；所述蓄能器压差控制泵3.3为双向液压泵，蓄能器压差控制泵3.3动力连接有压差控制泵电机3.3.1；所述蓄能器压差控制泵3.3和蓄能器压力控制泵3.1.4的额定输出流量小于主液压泵1.1的额定输出流量；

高压辊磨机液压系统的回油管路上均设置有滤清器1.5。

一种基于高压辊磨机辊隙动态控制与纠偏液压系统的控制方法；

高压辊磨机辊隙调整由主液压泵1.1提供动力进行调整；

所述动辊自由侧液压加载模块3.1、动辊传动侧液压加载模块3.2对应的蓄能器3.1.3的压力由主液压泵1.1建立；

所述动辊自由侧液压加载模块3.1、动辊传动侧液压加载模块3.2对应的蓄能器3.1.3的压力及两者之间压力差的控制，由动辊自由侧液压加载模块3.1、动辊传动侧液压加载模块3.2分别对应的蓄能器压力控制泵3.1.4及蓄能器压差控制泵3.3联动控制实现；蓄能器压力控制泵3.1.4及蓄能器压差控制泵3.3的联动控制采用PID控制；

高压辊磨机辊隙调整的具体控制方法为：

S1、辊隙增大的调整：辊隙调整控制阀2.1.3切换至接通状态，泄压阀2.1.2切换至关断状态，蓄能器开关阀3.1.3.2切换至关断状态，换向阀2.1.1切换至动力液压管路与辊隙调整液压缸3.1.2连通、加载液压缸3.1.1与辊隙调整控制阀2.1.3连通状态；主液压泵1.1启动，高压液压油经换向阀2.1.1进入辊隙调整液压缸3.1.2，辊隙调整液压缸3.1.2的柱塞推动高压辊磨机的动辊及加载液压缸3.1.1的加载活塞3.1.1.2移动，高压辊磨机的辊隙增大；加载液压缸3.1.1的低压液压油经换向阀2.1.1、辊隙调整控制阀2.1.3回流至油箱；

S2、辊隙减小的调整：辊隙调整控制阀2.1.3切换至接通状态，泄压阀2.1.2切换至关断状态，蓄能器开关阀3.1.3.2切换至关断状态，换向阀2.1.1切换至动力液压管路与加载液压缸3.1.1连通、辊隙调整液压缸3.1.2与辊隙调整控制阀2.1.3连通状态；主液压泵1.1启动，高压液压油经换向阀2.1.1进入加载液压缸3.1.1，加载液压缸3.1.1的加载活塞3.1.1.2推动高压辊磨机的动辊及辊隙调整液压缸3.1.2的柱塞移动，高压辊磨机的辊隙减小；辊隙调整液压缸3.1.2的低压液压油经换向阀2.1.1、辊隙调整控制阀2.1.3回流至油箱；

S3、动辊自由侧液压加载模块3.1、动辊传动侧液压加载模块3.2对应的蓄能器3.1.3压力的建立：辊隙调整控制阀2.1.3切换至关断状态，泄压阀2.1.2切换至关断状态，蓄能器开关阀3.1.3.2切换至接通状态，换向阀2.1.1切换至动力液压管路与加载液压缸3.1.1连通、辊隙调整液压缸3.1.2与辊隙调整控制阀2.1.3连通状态；主液压泵1.1启动，高压液压油经换向阀2.1.1、蓄能器开关阀3.1.3.2进入蓄能器3.1.3；当蓄能器3.1.3压力达到设定值时，主液压泵1.1停止，换向阀2.1.1切换至关断状态，动辊自由侧液压加载模块3.1、动辊传动侧液压加载模块3.2对应的蓄能器3.1.3压力的建立完成；

S4、动辊自由侧液压加载模块3.1、动辊传动侧液压加载模块3.2对应的蓄能器3.1.3压力及两者之间压力差的控制：高压辊磨机工作过程中，由于液压系统的泄漏，动辊自由侧液压加载模块3.1、动辊传动侧液压加载模块3.2对应的蓄能器3.1.3的压力出现下降或两者之间压力差出现波动，且超出设定范围时，通过蓄能器压力控制泵3.1.4及蓄能器压差控制泵3.3的联动控制，实现动辊自由侧液压加载模块3.1、动辊传动侧液压加载模块3.2对应的蓄能器3.1.3的压力及两者之间压力差始终保持在设定范围内；蓄能器压力控制泵3.1.4及蓄能器压差控制泵3.3的联动控制原则为：A、当动辊自由侧液压加载模块3.1、动辊传动侧液压加载模块3.2对应的蓄能器3.1.3压力在其设定范围的下限以上时，动辊自由侧液压加载模块3.1、动辊传动侧液压加载模块3.2对应的蓄能器3.1.3压力及两者之间压力差的控制优先启动蓄能器压差控制泵3.3控制实现；B、当动辊自由侧液压加载模块3.1或动辊传动侧液压加载模块3.2对应的蓄能器3.1.3压力低于设定范围的下限时，动辊自由侧液压加载模块3.1、动辊传动侧液压加载模块3.2对应的蓄能器3.1.3压力及两者之间压力差的控制由蓄能器压力控制泵3.1.4、蓄能器压差控制泵3.3联动控制实现；C、当启动蓄能器压力控制泵3.1.4、蓄能器压差控制泵3.3进行动辊自由侧液压加载模块3.1、动辊传动侧液压加载模块3.2对应的蓄能器3.1.3压力及两者之间压力差的控制时，动辊自由侧液压加载模块3.1、动辊传动侧液压加载模块3.2对应的蓄能器3.1.3压力由蓄能器压力控制泵3.1.4、蓄能器压差控制泵3.3控制调整至设定压力的上限值。

所述加载液压缸3.1.1为活塞缸，加载液压缸3.1.1包括加载活塞3.1.1.2；所述加载活塞3.1.1.2设有活塞油道3.1.1.2.1、活塞阻尼孔3.1.1.2.3，活塞油道3.1.1.2.1上设置有活塞油道单向阀3.1.1.2.2；活塞缸两端油腔通过活塞油道3.1.1.2.1、活塞阻尼孔3.1.1.2.3连通。

通常情况下，动辊自由侧蓄能器3.1.3压力设定在16-18MPa之间，动辊传动侧蓄能器3.1.3压力设定在15.5-17.5MPa之间，动辊自由侧与动辊传动侧蓄能器3.1.3之间压力差为0.4-0.6MPa；高压辊磨机工作过程中，PID控制器定时采集动辊自由侧液压加载模块3.1、动辊传动侧液压加载模块3.2的蓄能器压力传感器3.1.3.3的压力值；当动辊自由侧液压加载模块3.1的压力传感器3.1.3.3示值在16MPa以上、动辊传动侧液压加载模块3.2的压力传感器3.1.3.3示值在15.5MPa以上时，如果动辊自由侧液压加载模块3.1、动辊传动侧液压加载模块3.2的蓄能器压力传感器3.1.3.3的差值接近0.4MPa或0.6MPa时，启动蓄能器压差控制泵3.3进行压差控制；当压差接近0.4MPa时，蓄能器压差控制泵3.3正向旋转，将动辊传动侧液压加载模块3.2内液压油泵至动辊自由侧液压加载模块3.1，直至压差控制达到0.5MPa；当压差接近0.6MPa时，蓄能器压差控制泵3.3反向旋转，将动辊自由侧液压加载模块3.1内液压油泵至动辊传动侧液压加载模块3.2，直至压差控制达到0.5MPa；

当动辊自由侧液压加载模块3.1的压力传感器3.1.3.3示值在16MPa以下、或动辊传动侧液压加载模块3.2的压力传感器3.1.3.3示值在15.5MPa以下时，同时启动两个蓄能器压力控制泵3.1.4、蓄能器压差控制泵3.3进行压力和压差控制；两个蓄能器压力控制泵3.1.4同时将高压液压油泵至动辊自由侧液压加载模块3.1和动辊传动侧液压加载模块3.2，同时蓄能器压差控制泵3.3动态控制动辊自由侧液压加载模块3.1与动辊传动侧液压加载模块3.2的压差保持在0.5MPa；直至动辊自由侧蓄能器3.1.3压力达到18MPa、动辊传动侧蓄能器3.1.3压力达到17.5MPa。

本发明未详述部分为现有技术。

Claims (10)

1.一种高压辊磨机辊隙动态控制与纠偏液压系统，其特征是：包括动力源模块（1）、控制模块（2）、液压加载模块（3），所述动力源模块（1）、控制模块（2）和液压加载模块（3）之间通过液压管路连接；

所述动力源模块（1）包括主液压泵（1.1），主液压泵（1.1）动力连接有主液压泵电机（1.1.1）；主液压泵（1.1）输出连接有主动力液压管路，主动力液压管路分为两路动力液压管路；

所述控制模块（2）包括动辊自由侧控制模块（2.1）、动辊传动侧控制模块（2.2），动辊自由侧控制模块（2.1）、动辊传动侧控制模块（2.2）结构相同；所述动辊自由侧控制模块（2.1）包括换向阀（2.1.1）、泄压阀（2.1.2）、辊隙调整控制阀（2.1.3）；所述换向阀（2.1.1）为三位四通阀，其入口侧两端口分别连接动力液压管路、辊隙调整控制阀（2.1.3），出口侧两端口连接至液压加载模块（3）；所述辊隙调整控制阀（2.1.3）为二位二通开关阀，其入口侧端口与换向阀（2.1.1）连通，出口侧端口通过回油液压管路连接至油箱；所述泄压阀（2.1.2）为二位二通开关阀，其入口侧端口连接至液压加载模块（3），出口侧端口通过回油液压管路连接至油箱；

所述液压加载模块（3）包括动辊自由侧液压加载模块（3.1）、动辊传动侧液压加载模块（3.2），动辊自由侧液压加载模块（3.1）、动辊传动侧液压加载模块（3.2）结构相同；所述动辊自由侧液压加载模块（3.1）包括加载液压缸（3.1.1）、辊隙调整液压缸（3.1.2）、蓄能器（3.1.3）、蓄能器压力控制泵（3.1.4）；所述加载液压缸（3.1.1）与换向阀（2.1.1）出口侧两端口的其中一端口通过液压管路连接，所述辊隙调整液压缸（3.1.2）与换向阀（2.1.1）出口侧两端口的另一端口通过液压管路连接；所述蓄能器（3.1.3）与加载液压缸（3.1.1）通过液压管路连接；所述蓄能器压力控制泵（3.1.4）与蓄能器（3.1.3）通过液压管路连接，蓄能器压力控制泵（3.1.4）动力连接有压力控制泵电机（3.1.4.1）。

2.根据权利要求1所述一种高压辊磨机辊隙动态控制与纠偏液压系统，其特征是：所述动辊自由侧液压加载模块（3.1）与动辊传动侧液压加载模块（3.2）之间设置有蓄能器压差控制泵（3.3）、压力差控制阀（3.3.2）；所述蓄能器压差控制泵（3.3）为双向液压泵，蓄能器压差控制泵（3.3）动力连接有压差控制泵电机（3.3.1）；所述蓄能器压差控制泵（3.3）和蓄能器压力控制泵（3.1.4）的额定输出流量小于主液压泵（1.1）的额定输出流量。

3.根据权利要求2所述一种高压辊磨机辊隙动态控制与纠偏液压系统，其特征是：所述蓄能器（3.1.3）与加载液压缸（3.1.1）之间连接的液压管路上串联设置有蓄能器单向阻尼阀（3.1.3.1）、蓄能器开关阀（3.1.3.2）。

4.根据权利要求1所述一种高压辊磨机辊隙动态控制与纠偏液压系统，其特征是：所述加载液压缸（3.1.1）为活塞缸，活塞缸两侧油腔通过加载液压缸单向阻尼阀（3.1.1.1）连通。

5.根据权利要求1所述一种高压辊磨机辊隙动态控制与纠偏液压系统，其特征是：所述加载液压缸（3.1.1）为活塞缸，加载液压缸（3.1.1）包括加载活塞（3.1.1.2）；所述加载活塞（3.1.1.2）设有活塞油道（3.1.1.2.1）、活塞阻尼孔（3.1.1.2.3），活塞油道（3.1.1.2.1）上设置有活塞油道单向阀(3.1.1.2.2)；活塞缸两端油腔通过活塞油道（3.1.1.2.1）、活塞阻尼孔（3.1.1.2.3）连通。

6.根据权利要求1所述一种高压辊磨机辊隙动态控制与纠偏液压系统，其特征是：所述主液压泵（1.1）连接的主动力液压管路设置有泄油旁路连接至油箱，泄油旁路上设置有限压溢流阀（1.2）。

7.根据权利要求3所述一种高压辊磨机辊隙动态控制与纠偏液压系统，其特征是：所述蓄能器单向阻尼阀（3.1.3.1）通过回油液压管路连接至油箱，回油液压管路上设置有安全溢流阀（1.3）。

8.根据权利要求1所述一种高压辊磨机辊隙动态控制与纠偏液压系统，其特征是：所述主液压泵（1.1）连接的主动力液压管路上设置有单向阀（1.4）。

9.一种基于高压辊磨机辊隙动态控制与纠偏液压系统的控制方法，其特征是：高压辊磨机辊隙调整由主液压泵（1.1）提供动力进行调整；

所述动辊自由侧液压加载模块（3.1）、动辊传动侧液压加载模块（3.2）对应的蓄能器（3.1.3）的压力由主液压泵（1.1）建立；

所述动辊自由侧液压加载模块（3.1）、动辊传动侧液压加载模块（3.2）对应的蓄能器（3.1.3）的压力及两者之间压力差的控制，由动辊自由侧液压加载模块（3.1）、动辊传动侧液压加载模块（3.2）分别对应的蓄能器压力控制泵（3.1.4）及蓄能器压差控制泵（3.3）联动控制实现；蓄能器压力控制泵（3.1.4）及蓄能器压差控制泵（3.3）的联动控制采用PID控制。

10.根据权利要求9所述基于高压辊磨机辊隙动态控制与纠偏液压系统的控制方法，其特征是：

高压辊磨机辊隙调整的具体控制方法为：

S1、辊隙增大的调整：辊隙调整控制阀（2.1.3）切换至接通状态，泄压阀（2.1.2）切换至关断状态，蓄能器开关阀（3.1.3.2）切换至关断状态，换向阀（2.1.1）切换至动力液压管路与辊隙调整液压缸（3.1.2）连通、加载液压缸（3.1.1）与辊隙调整控制阀（2.1.3）连通状态；主液压泵（1.1）启动，高压液压油经换向阀（2.1.1）进入辊隙调整液压缸（3.1.2），辊隙调整液压缸（3.1.2）的柱塞推动高压辊磨机的动辊及加载液压缸（3.1.1）的加载活塞（3.1.1.2）移动，高压辊磨机的辊隙增大；加载液压缸（3.1.1）的低压液压油经换向阀（2.1.1）、辊隙调整控制阀（2.1.3）回流至油箱；

S2、辊隙减小的调整：辊隙调整控制阀（2.1.3）切换至接通状态，泄压阀（2.1.2）切换至关断状态，蓄能器开关阀（3.1.3.2）切换至关断状态，换向阀（2.1.1）切换至动力液压管路与加载液压缸（3.1.1）连通、辊隙调整液压缸（3.1.2）与辊隙调整控制阀（2.1.3）连通状态；主液压泵（1.1）启动，高压液压油经换向阀（2.1.1）进入加载液压缸（3.1.1），加载液压缸（3.1.1）的加载活塞（3.1.1.2）推动高压辊磨机的动辊及辊隙调整液压缸（3.1.2）的柱塞移动，高压辊磨机的辊隙减小；辊隙调整液压缸（3.1.2）的低压液压油经换向阀（2.1.1）、辊隙调整控制阀（2.1.3）回流至油箱；

S3、动辊自由侧液压加载模块（3.1）、动辊传动侧液压加载模块（3.2）对应的蓄能器（3.1.3）压力的建立：辊隙调整控制阀（2.1.3）切换至关断状态，泄压阀（2.1.2）切换至关断状态，蓄能器开关阀（3.1.3.2）切换至接通状态，换向阀（2.1.1）切换至动力液压管路与加载液压缸（3.1.1）连通、辊隙调整液压缸（3.1.2）与辊隙调整控制阀（2.1.3）连通状态；主液压泵（1.1）启动，高压液压油经换向阀（2.1.1）、蓄能器开关阀（3.1.3.2）进入蓄能器（3.1.3）；当蓄能器（3.1.3）压力达到设定值时，主液压泵（1.1）停止，换向阀（2.1.1）切换至关断状态，动辊自由侧液压加载模块（3.1）、动辊传动侧液压加载模块（3.2）对应的蓄能器（3.1.3）压力的建立完成；

S4、动辊自由侧液压加载模块（3.1）、动辊传动侧液压加载模块（3.2）对应的蓄能器（3.1.3）压力及两者之间压力差的控制：高压辊磨机工作过程中，由于液压系统的泄漏，动辊自由侧液压加载模块（3.1）、动辊传动侧液压加载模块（3.2）对应的蓄能器（3.1.3）的压力出现下降或两者之间压力差出现波动，且超出设定范围时，通过蓄能器压力控制泵（3.1.4）及蓄能器压差控制泵（3.3）的联动控制，实现动辊自由侧液压加载模块（3.1）、动辊传动侧液压加载模块（3.2）对应的蓄能器（3.1.3）的压力及两者之间压力差始终保持在设定范围内；蓄能器压力控制泵（3.1.4）及蓄能器压差控制泵（3.3）的联动控制原则为：A、当动辊自由侧液压加载模块（3.1）、动辊传动侧液压加载模块（3.2）对应的蓄能器（3.1.3）压力在其设定范围的下限以上时，动辊自由侧液压加载模块（3.1）、动辊传动侧液压加载模块（3.2）对应的蓄能器（3.1.3）压力及两者之间压力差的控制由蓄能器压差控制泵（3.3）控制实现；B、当动辊自由侧液压加载模块（3.1）或动辊传动侧液压加载模块（3.2）对应的蓄能器（3.1.3）压力低于设定范围的下限时，动辊自由侧液压加载模块（3.1）、动辊传动侧液压加载模块（3.2）对应的蓄能器（3.1.3）压力及两者之间压力差的控制由蓄能器压力控制泵（3.1.4）、蓄能器压差控制泵（3.3）同时控制实现；C、当启动蓄能器压力控制泵（3.1.4）、蓄能器压差控制泵（3.3）进行动辊自由侧液压加载模块（3.1）、动辊传动侧液压加载模块（3.2）对应的蓄能器（3.1.3）压力及两者之间压力差的控制时，动辊自由侧液压加载模块（3.1）、动辊传动侧液压加载模块（3.2）对应的蓄能器（3.1.3）压力由蓄能器压力控制泵（3.1.4）、蓄能器压差控制泵（3.3）控制调整至设定压力的上限值。

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