[发明专利]一种用于大功率、宽调速范围负载的液压马达拖动系统

权利要求书

1.一种用于大功率、宽调速范围负载的液压马达拖动系统，安装在液压泵上；其特征在于：所述液压马达拖动系统具体由下述两大部分构成：液压系统、电气系统；其中：液压系统有下述几部分构成：高压球阀(1.1)、低压球阀(1.2)、带报警高压压油油滤(2.1)、带报警低压回油油滤(2.2)、温度传感器(3)、压力传感器A(4.1)、压力传感器B(4.2)、压力传感器C(4.3)、压力传感器D(4.4)、高压压力表(5.1)、低压压力表(5.2)、蓄能器(6)、伺服阀(7)、液压马达(8)、速度传感器(9)、旁通阀(10)；其中：

压球阀(1.1)、低压球阀(1.2)分别连接着油源的压力油口和回油口，带报警高压压油油滤(2.1)连接着压球阀(1.1)，下述几部分顺序依次串联连接：蓄能器(6)、压力传感器A(4.1)、高压压力表(5.1)、伺服阀(7)、压力传感器C(4.3)、液压马达(8)、速度传感器(9)；

带报警低压回油油滤(2.2)连接着低压球阀(1.2)，下述几部分顺序依次串联连接：温度传感器(3)、压力传感器B(4.2)、低压压力表(5.2)、伺服阀(7)、压力传感器D(4.4)、液压马达(8)；

旁通阀(10)的一端连接在压力传感器D(4.4)与液压马达(8)之间的液压管路上，旁通阀(10)的另一端连接在压力传感器C(4.3)与液压马达(8)之间的液压管路上；

带报警高压压油油滤(2.1)连接着蓄能器(6)与压力传感器A(4.1)之间的液压管路，带报警低压回油油滤(2.2)连接着温度传感器(3)与压力传感器B(4.2)之间的液压管路；

被试验泵与液压马达(8)之间通过速度传感器(9)连接；

所述电气系统构成如下：温度传感器(3)、压力传感器A(4.1)、压力传感器B(4.2)、压力传感器C(4.3)、压力传感器D(4.4)、高压压力表(5.1)、低压压力表(5.2)、PLC模拟量模块A(1101)、PLC模拟量模块B(1102)、PLC模拟量模块C(1103)、PLC模拟量模块D(1104)、PLC模拟量模块E(1105)、速度传感器(9)、控制器(12)；其中：

PLC模拟量模块A(1101)、PLC模拟量模块B(1102)、PLC模拟量模块C(1103)、PLC模拟量模块D(1104)、PLC模拟量模块E(1105)分别连接着控制器(12)；速度传感器(9)连接着PLC模拟量模块A(1101)，PLC模拟量模块B(1102)连接着液压系统中的伺服阀(7)；PLC模拟量模块C(1103)连接着下述几部分：压力传感器A(4.1)、压力传感器B(4.2)、压力传感器C(4.3)、压力传感器D(4.4)、温度传感器(3)、被试泵；

PLC模拟量模块D(1104)连接着下述三者：带报警高压压油油滤(2.1)、带报警低压回油油滤(2.2)和液压泵；PLC模拟量模块E(1105)还连接着报警装置。

2.按照权利要求1所述用于大功率、宽调速范围负载的液压马达拖动系统，其特征在于：所述电气系统中，控制器(12)具体设置有自动控制和手动控制两种控制模式，其中：手动控制借助于伺服阀手动调节旋钮工作，自动控制中转速控制具体使用PID闭环控制。

3.按照权利要求2所述用于大功率、宽调速范围负载的液压马达拖动系统，其特征在于：所述速度传感器(9)具体为脉冲式速度传感器，其基本参数指标如下：

转速范围：0～10000rpm；输出信号：输出信号为脉冲式信号，大小为每转10个脉冲；供电电压：24VDC；输出频率：＜2kHz；感应距离：＜2.5mm。

4.按照权利要求3所述用于大功率、宽调速范围负载的液压马达拖动系统，其特征在于：所述PLC模拟量模块A(1101)、PLC模拟量模块B(1102)、PLC模拟量模块C(1103)、PLC模拟量模块D(1104)、PLC模拟量模块E(1105)的输出电流信号为4-20mA；

系统油源为4台轴向柱塞泵，其中有2台柱塞泵为调速子系统供油，最大流量：Q_max＝320L/min。

5.按照权利要求4所述用于大功率、宽调速范围负载的液压马达拖动系统，其特征在于：所述系统油源为4台轴向柱塞泵：公称排量160mL/r，额定压力32MPa，额定转速1000rpm；其中有2台柱塞泵为调速子系统供油；系统油源压力P_s＝32MPa，最大流量：Q_max＝320L/min；

系统被试加油泵的基本参数为：Q＝2000L/min，Δp＝2.2MPa±0.11MPa，n＝5600rpm，则通过计算可得负载扭矩：

Tmax=Δpmax2π×Qn=2.31×2000×10002π×5600=132N.m]]>

考虑到管路损失和伺服阀的节流损失，液压马达的工作压力：Δp_f＝30MPa，则液压马达排量：Vmin=2πTmaxpf=2π×13230=27.6mL/rev;]]>液压马达选用轴向柱塞马达，基本参数为：马达的额定排量为V＝32mL/rev；最大流量为Q_max＝201L/min；额定转速为n＝5600rpm；最高转速为n_max＝6200rpm；额定扭矩为T＝178Nm(Δp＝35MPa)。