一種高性能礦用提升機液壓控制系統技術方案

本發明專利技術公開了一種高性能礦用提升機液壓控制系統，系統包括第一電動機、變量泵、高壓管路、低壓管路、高壓安全閥、低壓安全閥、油箱、第一泵-馬達、第二泵-馬達、安全截止閥組、蓄能器組、壓力傳感器、轉速傳感器、第二電機、液壓泵、溢流閥、單向閥、減壓閥、電磁換向閥、制動缸、補油油箱、控制油源；進一步，變量泵變量機構包括變量缸和伺服閥。本發明專利技術實現了礦用提升機的能量回收與穩速控制，有效地提高了礦用提升機的能量利用效率和工作性能。

【技術實現步驟摘要】
一種高性能礦用提升機液壓控制系統
本專利技術涉及礦用機械領域，特別涉及一種高性能礦用提升機液壓控制系統。
技術介紹
礦用提升機是礦山機械中的關鍵設備之一，它是連通井上與井下的重要交通樞紐。它的工作性能將直接影響到整個生產線的工作效率，甚至關系到成千上萬礦井工人的生命安全。目前，礦用提升機通常采用液壓系統驅動，通過制動盤提供制動阻力。但現有礦用提升機普遍存在能量無法回收、消耗嚴重，上升速度不穩定等技術缺陷為克服現有礦用提升機的技術缺陷，亟需提供一種高性能礦用提升機液壓控制系統。
技術實現思路
針對上述現有技術缺陷，本專利技術所要解決的關鍵問題是提供一種高性能礦用提升機液壓控制系統，用于提高礦用提升機能量利用效率，并實現礦用提升機的穩速控制。為了解決上述技術問題實現專利技術目的，本專利技術是通過以下技術方案實現的：一種高性能礦用提升機液壓控制系統，包括第一電動機1、變量泵2、高壓管路3、低壓管路4、高壓安全閥5、低壓安全閥6、油箱7、第一泵-馬達8、第二泵-馬達9、安全截止閥組10、蓄能器組11、壓力傳感器12、轉速傳感器13、第二電動機14、液壓泵15、溢流閥16、單向閥17、減壓閥18、電磁換向閥19、制動缸20、補油油箱21、控制油源22；進一步，變量泵2變量機構包括變量缸2.1和伺服閥2.2。第一電動機1同軸驅動變量泵2；變量泵2變量機構伺服閥2.2入油口連接控制油源22，控制油源22為變量機構提供動力輸入，伺服閥2.2回油口連接低壓管路4；變量泵2吸油口與低壓管路4相連，變量泵2壓油口經過高壓管路3分為兩路，一路連接到第一泵-馬達8吸油口，一路連接到第二泵-馬達9吸油口；壓力傳感器12與高壓管路3相連；第一泵-馬達8與第二泵-馬達9同軸相連，并在連接軸上布置轉速傳感器13；第一泵-馬達8回油口和第二泵-馬達9回油口均連接到低壓管路4；高壓安全閥5連接在高壓管路3和油箱7之間，防止高壓管路壓力過載；低壓安全閥6連接在低壓管路4和油箱7之間，防止低壓管路壓力過載；蓄能器組11通過安全截止閥組10與高壓管路3相連，安全截止閥組10泄油口與補油油箱21相連；第二電動機14驅動液壓泵15，液壓泵15吸油口與補油油箱21相連，液壓泵15壓油口連接單向閥17的一端，單向閥17的另一端通過減壓閥18連接到低壓管路4，溢流閥16連接在液壓泵15壓油口與補油油箱21之間；單向閥17同時連接電磁換向閥19入油口；電磁換向閥19回油口連接到補油油箱21，電磁換向閥19進油口與制動缸20無桿腔相連，電磁換向閥19出油口與制動缸20有桿腔。所述的一種高性能礦用提升機液壓控制系統，包括重物上升控制、重物下降控制和系統制動控制。(1)重物上升控制：重物上升過程，通過轉速傳感器13將轉速反饋與泵-馬達轉速給定做比較，產生偏差信號，經過第一控制器計算，輸出控制信號經過伺服閥2.2和變量缸2.1對變量泵2排量進行控制，變量泵2輸出高壓油，此時第一泵-馬達8和第二泵-馬達9均處于馬達工況，驅動卷筒旋轉，該過程中蓄能器組11為泵馬達卷筒機構提供輔助動力，最終實現泵-馬達卷筒機構速度閉環控制，保證礦用提升機穩速上升。(2)重物下降控制：重物下降過程，通過重物重量折算系統工作壓力，并通過壓力傳感器12將系統壓力進行反饋，與折算工作壓力比較形成偏差信號，經過第二控制器計算，第二控制器輸出控制信號到第一泵-馬達8和第二泵-馬達9，最終實現液壓系統壓力閉環控制。此時第一泵-馬達8和第二泵-馬達9均工作于泵工況，重物下降過程重力驅動第一泵-馬達8和第二泵-馬達9輸出高壓油，高壓油通過安全截止閥組10儲存到蓄能器組11中，實現了重物下降過程中能量的回收。(3)系統制動控制：當重物到達指定工位后，觸發制動信號，此時電磁電磁換向閥19工作，制動缸20動作，實現泵-馬達卷筒機構的快速制動。由于采用上述技術方案，本專利技術與現有技術相比具有如下有益效果：(1)本專利技術通過泵-馬達配合蓄能器組，實現了重物下降過程能量回收，提高了整個系統的能量利用效率；(2)本專利技術通過泵-馬達轉速閉環控制，實現了礦用提升機的穩速控制，提高了整個系統的工作性能。附圖說明圖1表示本專利技術的液壓原理圖；圖2表示本專利技術的機械布置圖；圖3表示本專利技術的控制框圖；圖4表示本專利技術的工作流程圖。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術作進一步詳細描述：一種高性能礦用提升機液壓控制系統，如圖1所示，它包括第一電動機1、變量泵2、高壓管路3、低壓管路4、高壓安全閥5、低壓安全閥6、油箱7、第一泵-馬達8、第二泵-馬達9、安全截止閥組10、蓄能器組11、壓力傳感器12、轉速傳感器13、第二電動機14、液壓泵15、溢流閥16、單向閥17、減壓閥18、電磁換向閥19、制動缸20、補油油箱21、控制油源22；進一步，變量泵2變量機構包括變量缸2.1和伺服閥2.2。其中：第一電動機1同軸驅動變量泵2；變量泵2變量機構伺服閥2.2入油口連接控制油源22，控制油源22為變量機構提供動力輸入，伺服閥2.2回油口連接低壓管路4；變量泵2吸油口與低壓管路4相連，變量泵2壓油口經過高壓管路3分為兩路，一路連接到第一泵-馬達8吸油口，一路連接到第二泵-馬達9吸油口；壓力傳感器12與高壓管路3相連；第一泵-馬達8與第二泵-馬達9同軸相連，并在連接軸上布置轉速傳感器13；第一泵-馬達8回油口和第二泵-馬達9回油口均連接到低壓管路4；高壓安全閥5連接在高壓管路3和油箱7之間，防止高壓管路壓力過載；低壓安全閥6連接在低壓管路4和油箱7之間，防止低壓管路壓力過載；蓄能器組11通過安全截止閥組10與高壓管路3相連，安全截止閥組10泄油口與補油油箱21相連；第二電動機14驅動液壓泵15，液壓泵15吸油口與補油油箱21相連，液壓泵15壓油口連接單向閥17的一端，單向閥17的另一端通過減壓閥18連接到低壓管路4，溢流閥16連接在液壓泵15壓油口與補油油箱21之間；單向閥17同時連接電磁換向閥19入油口；電磁換向閥19回油口連接到補油油箱21，電磁換向閥19進油口與制動缸20無桿腔相連，電磁換向閥19出油口與制動缸20有桿腔。圖2所示是本專利技術的機械布置圖。第一泵-馬達8與第二泵-馬達9位于卷筒兩側構成泵-馬達卷筒機構，該機構通過定滑輪過渡完成重物上升和下降過程中的提升動作，制動缸位于泵-馬達卷筒機構一側，當重物提升到指定工位時，對泵-馬達卷筒機構進行制動控制。圖3所示是本專利技術的控制框圖。一種高性能礦用提升機液壓控制系統，包括重物上升控制、重物下降控制和系統制動控制。(1)重物上升控制：重物上升過程，通過轉速傳感器13將轉速反饋與泵-馬達轉速給定做比較，產生偏差信號，經過第一控制器計算，輸出控制信號經過伺服閥2.2和變量缸2.1對變量泵2排量進行控制，變量泵2輸出高壓油，此時第一泵-馬達8和第二泵-馬達9均處于馬達工況，驅動卷筒旋轉，該過程中蓄能器組11為泵馬達卷筒機構提供輔助動力，最終實現泵-馬達卷筒機構速度閉環控制，保證礦用提升機穩速上升。(2)重物下降控制：重物下降過程，通過重物重量折算系統工作壓力，并通過壓力傳感器12將系統壓力進行反饋，與折算工作壓力比較形成偏差信號，經過第二控制器計算，第二控制器輸出控制信號到第一泵-馬達8和第二泵-馬達9，最終實現液壓系本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高性能礦用提升機液壓控制系統，其特征在于：它包括第一電動機(1)、變量泵(2)、高壓管路(3)、低壓管路(4)、高壓安全閥(5)、低壓安全閥(6)、油箱(7)、第一泵?馬達(8)、第二泵?馬達(9)、安全截止閥組(10)、蓄能器組(11)、壓力傳感器(12)、轉速傳感器(13)、第二電機(14)、液壓泵(15)、溢流閥(16)、單向閥(17)、減壓閥(18)、電磁換向閥(19)、制動缸(20)、補油油箱(21)、控制油源(22)；進一步，變量泵(2)變量機構包括變量缸(2.1)和伺服閥(2.2)。其中：第一電動機(1)同軸驅動變量泵(2)；變量泵(2)變量機構伺服閥(2.2)入油口連接控制油源(22)，控制油源(22)為變量機構提供動力輸入，伺服閥(2.2)回油口連接低壓管路(4)；變量泵(2)吸油口與低壓管路(4)相連，變量泵(2)壓油口經過高壓管路(3)分為兩路，一路連接到第一泵?馬達(8)吸油口，一路連接到第二泵?馬達(9)吸油口；壓力傳感器(12)與高壓管路(3)相連；第一泵?馬達(8)與第二泵?馬達(9)同軸相連，并在連接軸上布置轉速傳感器(13)；第一泵?馬達(8)回油口和第二泵?馬達(9)回油口均連接到低壓管路(4)；高壓安全閥(5)連接在高壓管路(3)和油箱(7)之間，防止高壓管路壓力過載；低壓安全閥(6)連接在低壓管路(4)和油箱(7)之間，防止低壓管路壓力過載；蓄能器組(11)通過安全截止閥組(10)與高壓管路(3)相連，安全截止閥組(10)泄油口與補油油箱(21)相連；第二電機(14)驅動液壓泵(15)，液壓泵(15)吸油口與補油油箱(21)相連，液壓泵(15)壓油口連接單向閥(17)的一端，單向閥(17)的另一端通過減壓閥(18)連接到低壓管路(4)，溢流閥(16)連接在液壓泵(15)壓油口與補油油箱(21)之間；單向閥(17)同時連接電磁換向閥(19)入油口；電磁換向閥(19)回油口連接到補油油箱(21)，電磁換向閥(19)進油口與制動缸(20)無桿腔相連，電磁換向閥(19)出油口與制動缸(20)有桿腔。...

【技術特征摘要】
1.一種高性能礦用提升機液壓控制系統，其特征在于：它包括第一電動機(1)、變量泵(2)、高壓管路(3)、低壓管路(4)、高壓安全閥(5)、低壓安全閥(6)、油箱(7)、第一泵-馬達(8)、第二泵-馬達(9)、安全截止閥組(10)、蓄能器組(11)、壓力傳感器(12)、轉速傳感器(13)、第二電機(14)、液壓泵(15)、溢流閥(16)、單向閥(17)、減壓閥(18)、電磁換向閥(19)、制動缸(20)、補油油箱(21)、控制油源(22)；進一步，變量泵(2)變量機構包括變量缸(2.1)和伺服閥(2.2)；其中：第一電動機(1)同軸驅動變量泵(2)；變量泵(2)變量機構伺服閥(2.2)入油口連接控制油源(22)，伺服閥(2.2)回油口連接低壓管路(4)；變量泵(2)吸油口與低壓管路(4)相連，變量泵(2)壓油口經過高壓管路(3)分為兩路，一路連接到第一泵-馬達(8)吸油口，一路連接到第二泵-馬達(9)吸油口；壓力傳感器(12)與高壓管路(3)相連；第一泵-...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳麗緩，韓偉娜，蔡毅，郭立穩，劉子鵬，朱劍，
申請(專利權)人：北華航天工業學院，
類型：發明
國別省市：河北;13