第3期（总第202期）
2017年6月
机械工程与自动化
MECHANICALENGINEERING&AUTOMATION
文章编号;1672-6413(2017)03-0161-03
大流量油源节能液压伺服系统研究
李宏远
（沈阳职业技术学院机械工程学院，辽宁沈阳110045）
摘要：针对大型液压伺服系统的节能需求，提出了由定量泵、溢流阀组成的控制油源系统。该系统在维持伺服系统压力恒定的同时，可根据不同工况下的流量需求，采用PLC对液压油源进行相应的控制，具有很好
的节能效果。最后通过AMESim仿真平台，对大型油源控制系统进行建模仿真，验证了系统的可行性。关键词：液压伺服系统；定量泵；节能；PLC；AMESim
中图分类号：TP273
0引言
文献标识码：A
ON Jun.
移、系统流量、压力等形式的指令信号后，通过编好的
由液压伺服阀控制油缸或马达的液压伺服系统效率较低，分析其原因如下：①伺服阀自身溢流损失较大：(2)系统油源压力和流量需接负截最大工况条件来考虑。为此，在设计液压伺服系统时，特别是功率较大的系统时，就必须考虑节能措施，以减少资源浪费。
节能主要通过两方面实现：液压元件的节能和液
压功率匹配的节能。前者由于自身局限，难度越来越大，后者则是近年来研究的重点.其主要方法有[2-3]： ①蓄能器节能：在液压回路中安装蓄能器.在减少驱动功率、降低噪声、节约能源、消除脉动等方面效果明显，但不适用于大流量油源系统；②变量泵节能：通过改变变量机构来改变泵的排量，使流量和压力随负载变化，降低能量损耗，提高系统效率，但变量泵成本高、维修困难、噪声大且响应较慢：③间歇性工作液压节能系统：根据系统不同的流量需求，通过溢流阀对液压泵进行加载/卸荷，从而实现对输出流量的控制
基于上述原理，本文提出一种采用定量泵4并联
间歇供油、溢流阀控制压力的方案，即根据系统流量需求，利用PLC控制定量泵的加载和卸荷，实现节能
1油源系统设计 1.1总体方案
采用定量泵间款性工作的节能方式，油源系统总体方案如图1所示。定量泵与溢流阀用来维持系统压力恒定，PLC通过不同指令信号控制液压油源的加载
和卸荷，使流量匹配，从而实现节能 1.2系统组成及工作原理
所研制的最大流量为1100L/min（5台200L/min
油泵和1台100L/min油泵)的基于PLCL的定量泵液压油源有级变量节能控制系统组成如图2所示
该控制系统主要由PLC控制器对6台液压泵进行控制,PLC控制器在接收到上位机输人活塞的位收稿日期：2016-10-12；修订日期：2017-03-05
程序计算出伺服系统所需的平均流量，确定应该加载卸荷的液压泵个数，从而对电磁换向阀发出控制指令。 PC发出的指令只能是高、低电平信号，因此该信号不能直接加在液压泵上，而是发送给电磁阀。当系统需求的平均流量小于油源输出的流量与溢流量之和时，电磁阀得电，相应的液压泵组进行卸载，其他的泵组正常工作；当系统需求的平均流量大于油源输出的流量与溢流量之和时，电磁阀断电，相应的液压泵进行加载。这样就实现了液压油源流量始终近似跟随负载流量平均值的变化而变化。
液压系统流量
A
判断、发出开停泵命令
波压
系统压力
PLC
油箱液位、温度电磁阀、电机状态
图1
油源系统总体方案
1.3
流量计算
照理系统
该控制方案的重点是由PLC控制器对系统平均流量与系统总流量进行比较，从而确定液压泵的开启台数。由于油源总流量是已知的，因此平均流量计算是否准确就很关键
图3为液压伺服系统的工作原理。在该系统中，由于用户输人的指令可以是位移、力、速度中的任意一种，而且指令信号的波形可以是规则的正弦波、余弦波或三角波等周期对称信号，也可以是非对称周期信号或
作者简介：万数据89-），女，辽宁阜新人，助教，硕士，研究方向：机械设计。