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。補油式閥泵并聯(lián)控制系統(tǒng)，它利用電液補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轉(zhuǎn)速特性，系統(tǒng)動態(tài)特性主要由補油伺服閥的瞬時輸出流量來調(diào)節(jié)，變量伺服泵按設(shè)計馬達速度曲線提供流量。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)閥控支路有獨立的供油能源，旁路伺服閥處于向系統(tǒng)補油狀態(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、普通電機和定量泵組成變量動力源，利用變頻器改變電機的供電電源的頻率來改變電機的轉(zhuǎn)速，進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：
(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，在小流量時與節(jié)流調(diào)速一起使用，則可達到很寬的調(diào)速范圍。
(3)液壓頂升設(shè)備采用性高、對系統(tǒng)要求低的定量泵代替結(jié)構(gòu)復(fù)雜的變量泵，避免了使用對傳動介質(zhì)要求高的伺服變量機構(gòu)，提高了系統(tǒng)的性。另外，油泵的轉(zhuǎn)速與流量成正比，當所需的流量減少時，油泵的轉(zhuǎn)速也隨之降低，地減少了油泵磨損，降低了噪聲，延長了元件的使用壽命。
(4)變頻器可內(nèi)置PID控制和采用無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)雜的泵控馬達系統(tǒng)，是具有大慣性負載、變參數(shù)的非線性系統(tǒng)，且存在液壓驅(qū)動系統(tǒng)與液壓制動系統(tǒng)分別是泵控單馬達或多馬達系統(tǒng)與閥控多缸系統(tǒng)的集成，存在著機電液藕合和結(jié)構(gòu)剛?cè)嵝耘汉系葐栴}，而且其低速性、啟動和換向平穩(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)問題值得進一步深入研究。
從整體看，補油式閥泵并聯(lián)控制系統(tǒng)仍是一個定值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，但由于增加了一個具有響應(yīng)的速度回路，增加了一個開環(huán)零點，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，當誤差減少到程度時再將系統(tǒng)切換為泵控狀態(tài)。   進一步的理論分析表明：
1)若能設(shè)計該液壓頂升設(shè)備系統(tǒng)的閥控支路供油壓力ps≥2p(p為泵馬達系統(tǒng)工作壓力)，則補油式并聯(lián)閥控制臺系統(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，在外負載的作用下，補油式系統(tǒng)可以通過調(diào)節(jié)閥控支路供油壓力的辦法來改變系統(tǒng)速度放大系數(shù)；
2)當ps≥2p時，補油式閥控系統(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，且若補油式閥控支路供油壓力升高，系統(tǒng)剛性將進一步提高；
3)補油式系統(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)。