СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ОБЪЕМНОГО ГИДРОПРИВОДА С КОМБИНИРОВАННОЙ ЧАСТОТНО-ДРОССЕЛЬНОЙ СИСТЕМОЙ УПРАВЛЕНИЯ ПРИ ПУСКЕ ПОД НАГРУЗКОЙ
CONTROL METHOD OF SPEED OF POSITIVE-DISPLACEMENT HYDRAULIC DRIVE WITH COMBINED FREQUENCY-THROTTLE CONTROL SYSTEM AT START-UP UNDER LOAD

Изобретение относится к технологии управления объемным гидроприводом, в частности к пуску гидропривода с частотно-дроссельной системой управления под значительной нагрузкой массовых сил и переменных сил трений.
Известен способ комбинированного частотно-дроссельного управления скоростью объемного гидропривода путем изменения оборотов насоса за счет изменения частоты питающего напряжения приводного электродвигателя и слива части рабочей жидкости за насосом через пропорциональный гидроагрегат, установленный параллельно гидроцилиндру, за счет изменения его гидравлического сопротивления, при котором пуск гидропривода осуществляется на холостом ходу с помощью открытия пилота предохранительного клапана с электроуправлением.
Закрытие пилота предохранительного клапана переводит гидропривод с режима холостого хода на рабочий режим. (Свешников В.К. Энергосбережение в современных гидроприводах // РИТМ, 2011, №6 (29), С.34-38).
Недостаток данного способа регулирования скорости гидропривода заключается в возникновении при значительных нагрузках больших скачков давления рабочей жидкости за насосом и скачков скоростей. Так, в объемных гидроприводах ворот и затворов шлюзов судоходных гидротехнических сооружений с нагрузкой в несколько меганьютонов, в том числе из-за сил трения и гидродинамических волновых и ветровых пульсационных воздействий, давление возрастает в полтора-два раза, скачок скоростей - 1,2÷1,4 номинальной скорости. Это приводит к ударным и пульсационным нагружениям конструкции и снижению показателей надежности за счет увеличения интенсивности отказов подвижных и неподвижных уплотнений гидросистемы, датчиков системы контроля параметров и других элементов, чувствительных к ударным и пульсационным нагрузкам.
В основу изобретения поставлена задача - повысить надежность гидропривода за счет снижения забросов давления рабочей жидкости за насосом и уменьшения скачков скорости при переходе гидропривода с частотно-дроссельной системой управления с холостого хода на рабочий режим.
Задача решается за счет того, что в способе регулирования скорости объемного гидропривода с комбинированной частотно-дроссельной системой управления при пуске под нагрузкой, включающем регулирование гидравлического сопротивления пропорционального гидроагрегата с электроуправлением и частоты питающего напряжения электродвигателя нерегулируемого объемного насоса, согласно изобретению, гидравлическое сопротивление пропорционального гидроагрегата устанавливают минимальным при подготовке к пуску с последующим его увеличением, а частоту питающего напряжения электродвигателя насоса устанавливают такой, при которой подача насоса обеспечивает заданную скорость движения штока гидроцилиндра при закрытом пропорциональном гидроагрегате, затем производят пуск насоса гидропривода при открытом предохранительном клапане, перевод предохранительного клапана в закрытое рабочее состояние, закрытие пропорционального гидроагрегата по заранее заданной программе и коррекцию частоты питающего напряжения в зависимости от внешних нагрузок.
Способ реализуется с помощью гидравлической схемы объемного гидропривода с частотно-дроссельным управлением, представленной на чертеже, где:
1 - бак с рабочей жидкостью, 2 - нерегулируемый насос, 3 - электродвигатель, 4 - пилотный предохранительный клапан, 5 - фильтр, 6 - обратный клапан, 7 - гидрораспределитель, 8 - подпорный клапан, 9 - гидроцилиндр, 10, 11, 12, 13, 15 - датчики, 14 - пропорциональный гидроагрегат, 16 - частотный преобразователь.
Способ осуществляется следующим образом.
Устанавливают минимальное гидравлическое сопротивление пропорционального гидроагрегата 14 при подготовке к пуску. Устанавливают частоту питающего напряжения электродвигателя 3 нерегулируемого насоса, при которой подача нерегулируемого насоса 2 обеспечивает заданную скорость движения штока гидроцилиндра 9 при закрытом пропорциональном гидроагрегате 14, затем производят пуск нерегулируемого насоса 2 гидропривода при открытом предохранительном клапане 4, перевод предохранительного клапана в закрытое рабочее состояние, закрытие пропорционального гидроагрегата 14 по заранее заданной программе и коррекцию частоты питающего напряжения в зависимости от внешних нагрузок.
Установка постоянной частоты питающего напряжения приводного двигателя насоса обеспечивает заданную скорость гидропривода при закрытых пропорциональном гидроагрегате и предохранительном клапане, включение электродвигателя и выход нерегулируемого насоса на рабочие обороты на холостом ходу при открытых пропорциональном гидроагрегате и предохранительном клапане, перевод предохранительного клапана в закрытое рабочее состояние, закрытие по программе от контроллера пропорционального гидроагрегата.
После выхода нерегулируемого насоса на рабочий режим по оборотам и перевода предохранительного клапана на рабочий режим слив рабочей жидкости через предохранительный клапан прекращается, а слив через пропорциональный гидроагрегат уменьшается по программе. Начинается плавная подача рабочей жидкости в полость гидроцилиндра, обеспечивающая низкий заброс давлений в полости и заданную скорость начала движения, уменьшаются ударные и пульсационные нагружения конструкции.
Предлагаемый способ регулирования скорости объемного гидропривода с комбинированной частотно-дроссельной системой управления при пуске под нагрузкой позволяет повысить показатели надежности гидропривода, что позволит сократить объем работ по техническому обслуживанию и ремонту и улучшить экологические показатели за счет сокращения интенсивности отказов подвижных и неподвижных уплотнений.