液壓提升裝置油式閥泵并聯(lián)控制系統(tǒng)及操控性能

　　液壓提升裝置閥泵串聯(lián)控制系統(tǒng)、調(diào)速范圍大，但泵的動(dòng)態(tài)響應(yīng)慢，泄漏油式閥泵并聯(lián)控制伺服系統(tǒng)比閥泵串聯(lián)控制系統(tǒng)響應(yīng)快，但系統(tǒng)處于旁路漏油狀態(tài)，系統(tǒng)的速度剛性較差。補(bǔ)油式閥泵并聯(lián)控制系統(tǒng)，它利用電液補(bǔ)油伺服閥的輸出流量與伺服閥變量泵的輸出流量共同控制馬達(dá)轉(zhuǎn)速特性，系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性主要由補(bǔ)油伺服閥的瞬時(shí)輸出流量來(lái)調(diào)節(jié)，變量伺服泵按設(shè)計(jì)馬達(dá)速度曲線提供流量。該系統(tǒng)具有響應(yīng)快、、速度剛性好的綜合性能。液壓提升設(shè)備的并聯(lián)閥控支路有獨(dú)立的供油能源，旁路伺服閥處于向系統(tǒng)補(bǔ)油狀態(tài)，油源可取自變量泵內(nèi)同軸的輔助泵的輸出流量，但輔助泵的壓力應(yīng)比泵馬達(dá)系統(tǒng)高壓側(cè)的壓力高一些。
變頻液壓技術(shù)是一種新型的液壓調(diào)速技術(shù)，近年在液壓電梯、注塑機(jī)等液壓系統(tǒng)中成功應(yīng)用。變頻液壓技術(shù)即是指變頻液壓調(diào)速技術(shù)，其采用變頻器、普通電機(jī)和定量泵組成變量動(dòng)力源，利用變頻器改變電機(jī)的供電電源的頻率來(lái)改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而改變定量泵的供液量。
將變頻液壓技術(shù)引入液壓提升裝置可以提高液壓頂升裝置的控制性能和操控性能，提高提升裝置的自動(dòng)化水平，采用變頻液壓技術(shù)的液壓提升裝置液壓系統(tǒng)。
變頻液壓調(diào)速方式屬于變轉(zhuǎn)速調(diào)速方式，不同于變排量調(diào)速方式，具有以下一些優(yōu)點(diǎn)：
(1)變頻調(diào)速液壓系統(tǒng)避免了節(jié)流損耗和溢流、泄荷損耗，提高了電機(jī)的效率，了功率因數(shù)。系統(tǒng)發(fā)熱減少，系統(tǒng)，系統(tǒng)節(jié)能性好。這些方面其它的液壓調(diào)速方式難以相比較。
(2)可大范圍連續(xù)調(diào)速，在小流量時(shí)與節(jié)流調(diào)速一起使用，則可達(dá)到很寬的調(diào)速范圍。
(3)液壓頂升設(shè)備采用性高、對(duì)系統(tǒng)要求低的定量泵代替結(jié)構(gòu)復(fù)雜的變量泵，避免了使用對(duì)傳動(dòng)介質(zhì)要求高的伺服變量機(jī)構(gòu)，提高了系統(tǒng)的性。另外，油泵的轉(zhuǎn)速與流量成正比，當(dāng)所需的流量減少時(shí)，油泵的轉(zhuǎn)速也隨之降低，地減少了油泵磨損，降低了噪聲，延長(zhǎng)了元件的使用壽命。
(4)變頻器可內(nèi)置PID控制和采用無(wú)速度反饋矢量控制等，系統(tǒng)具有   好的控制性能。
但是，煤礦液壓提升設(shè)備是復(fù)雜的泵控馬達(dá)系統(tǒng)，是具有大慣性負(fù)載、變參數(shù)的非線性系統(tǒng)，且存在液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與液壓制動(dòng)系統(tǒng)分別是泵控單馬達(dá)或多馬達(dá)系統(tǒng)與閥控多缸系統(tǒng)的集成，存在著機(jī)電液藕合和結(jié)構(gòu)剛?cè)嵝耘汉系葐?wèn)題，而且其低速性、啟動(dòng)和換向平穩(wěn)性、調(diào)速精度等性能要求較高。因此應(yīng)用于液壓提升裝置中的變頻液壓調(diào)速技術(shù)，不同于現(xiàn)有的應(yīng)用于液壓電梯或注塑機(jī)等產(chǎn)品中的變頻液壓調(diào)速技術(shù)，有許多理論和技術(shù)問(wèn)題值得進(jìn)一步深入研究。
從整體看，補(bǔ)油式閥泵并聯(lián)控制系統(tǒng)仍是一個(gè)定值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，但由于增加了一個(gè)具有響應(yīng)的速度回路，增加了一個(gè)開環(huán)零點(diǎn)，則提高了液壓頂升裝置系統(tǒng)調(diào)節(jié)品質(zhì)和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，為了   進(jìn)一步降低系統(tǒng)的超調(diào)和提高系統(tǒng)的效率，可以在系統(tǒng)響應(yīng)初期使閥控起主導(dǎo)作用，當(dāng)誤差減少到程度時(shí)再將系統(tǒng)切換為泵控狀態(tài)。   進(jìn)一步的理論分析表明：
1)若能設(shè)計(jì)該液壓頂升設(shè)備系統(tǒng)的閥控支路供油壓力ps≥2p(p為泵馬達(dá)系統(tǒng)工作壓力)，則補(bǔ)油式并聯(lián)閥控制臺(tái)系統(tǒng)流量增益較大，因而速度放大系數(shù)大于旁路并聯(lián)閥控系統(tǒng)，系統(tǒng)能獲得   快的響應(yīng)速度，同時(shí)，在外負(fù)載的作用下，補(bǔ)油式系統(tǒng)可以通過(guò)調(diào)節(jié)閥控支路供油壓力的辦法來(lái)改變系統(tǒng)速度放大系數(shù)；
2)當(dāng)ps≥2p時(shí)，補(bǔ)油式閥控系統(tǒng)的等效泄漏系數(shù)小于旁路節(jié)流式并聯(lián)式閥控系統(tǒng)，因而其速度剛性較旁路式系統(tǒng)好，且若補(bǔ)油式閥控支路供油壓力升高，系統(tǒng)剛性將進(jìn)一步提高；
3)補(bǔ)油式系統(tǒng)的大部分流量由主泵支路提供，閥控支路僅僅工作于小流量狀態(tài)，因而系統(tǒng)。