[发明专利]一种实现螺旋输送机转速精准控制的数字液压系统

说明书

本发明提供一种实现螺旋输送机转速精准控制的数字液压系统，包含液压泵和连接至液压泵的机械反馈式伺服液压马达，液压泵为机械反馈式伺服液压马达提供压力油并驱动机械反馈式伺服液压马达旋转，机械反馈式伺服液压马达控制螺旋输送机运行。本发明的数字液压系统通过对机械反馈式伺服液压马达转速的精准控制，实现螺旋输送机物料输送量的精准计量；通过机械反馈式伺服液压马达特有的低速性能来保证螺旋输送机在低转速时能够稳定运行。

技术领域

本发明涉及物料输送技术领域，特别涉及一种实现螺旋输送机转速精准控制的数字液压系统。

背景技术

螺旋输送机是一种常用的不具有挠性牵引构件的连续输送机械，利用工作构件即螺旋的旋转作用，进行物料的输送，是现代化生产和物流运输不可缺少的重要机械设备之一。例如螺旋输送机应用于混砂车的输砂系统，其输砂系统采用液压马达驱动螺旋输送机旋转，旋转的螺旋输送机将砂斗里的物料输送至距离地面一定高度的混合罐中，与液体进行混合搅拌。螺旋输送机不仅承担着输送压裂支撑剂的重任，同时需要精准地计量输砂量。计量的准确性直接影响到压裂作业的成败。通常，影响螺旋输送机物料输送量的主要参数包括：输砂轴叶片螺旋直径D、输砂轴轴径d、叶片螺距P和输砂器转速n、充满系数U、倾角系数C、物料与叶片、壳体之间的摩擦系数f等，当螺旋输送机设计制造完成且输送物料种类确定后，螺旋输送机的输砂量与螺旋输送机的转速呈线性关系，一般来说，螺旋输送机转速加快，输砂量提高，转速小则输砂量下降。即通过精准控制螺旋输送机转速,可精准计量螺旋输送机的物料输送量。然而，传统输砂系统采用液压泵结合液压马达的闭式回路，采用容积调速原理，低转速下的液压马达容易产生爬行现象，导致输砂轴卡阻，无法保证输砂的连续性，这将直接影响压裂作业的质量，这也是困扰行业已久的难点。

因此，如何避免螺旋输送机低速卡阻以及精确控制输砂量的问题成为领域亟待解决的技术问题。

发明内容

为了克服现有技术中所存在的缺陷，本发明提供一种数字液压系统，以通过对机械反馈式伺服液压马达转速的精准控制，实现螺旋输送机物料输送量的精准计量；通过机械反馈式伺服液压马达特有的低速性能来保证螺旋输送机在低转速时能够稳定运行。

根据本发明，提供一种实现螺旋输送机转速精准控制的数字液压系统，数字液压系统包含液压泵和连接至液压泵的机械反馈式伺服液压马达，液压泵为机械反馈式伺服液压马达提供压力油并驱动机械反馈式伺服液压马达旋转，机械反馈式伺服液压马达控制螺旋输送机运行。其中，机械反馈机构的反馈形式包含但不限于液压马达输出轴直接反馈、齿轮啮合、齿轮齿条、链条、同步带等类型。

根据本发明的一个实施例，机械反馈式伺服液压马达控制螺旋输送机运行，包含机械反馈式伺服液压马达的输出轴通过机械传动机构带动螺旋输送机旋转。

根据本发明的一个实施例，机械反馈式伺服液压马达包含集成的电机、数字伺服阀、机械反馈机构和液压马达，其中，电机连接至数字伺服阀，数字伺服阀与液压马达连接。

根据本发明的一个实施例，数字伺服阀上的电机响应于来自控制器的指令而打开数字伺服阀，数字伺服阀输出高压油驱动液压马达运动，液压马达的运动带动机械反馈机构控制数字伺服阀的阀口进行相应的调节变化。

根据本发明的一个实施例，电机的转动速度与机械反馈机构决定液压马达的转速，电机的转动角度与机械反馈机构决定液压马达的转角，由此实现对机械反馈式伺服液压马达的方向、转速和转角的控制。

根据本发明的一个实施例，数字液压系统包含设置于液压泵和机械反馈式伺服液压马达之间的液压阀组，液压阀组用于防止系统过载并进行卸压保护。

根据本发明的一个实施例，数字液压系统包含液压附件，液压附件用于保证数字液压系统正常工作。

根据本发明，提供一种螺旋输送机，螺旋输送机包含上述实现螺旋输送机转速精准控制的数字液压系统。