一种新型伺服液压系统

技术领域

本发明属于液压系统技术领域，具体为一种新型伺服液压系统。

背景技术

液压是机械行业、机电行业的一个名词，液压可以用动力传动方式，成为液压传动，液压也可用作控制方式，称为液压控制，液压传动是以液体作为工作介质，利用液体的压力能来传递动力，液压控制是以有压力液体作为控制信号传递方式的控制，用液压技术构成的控制系统称为液压控制系统，液压控制通常包括液压开环控制和液压闭环控制，液压闭环控制也就是液压伺服控制，它构成液压伺服系统，通常包括电气液压伺服系统(电液伺服系统)和机械液压伺服系统(机液伺服系统，或机液伺服机构)等。

目前，在一些大型起重机、大型机床和冶金工业等机械设备中，经常会使用到液压系统提供动力，随着全球对能源效率和可持续发展的重视，现代工业节能技术日新月异，实现“节能减排”和“低碳经营”势在必行，传统的液压系统虽然能够提供较大的压力和流量，但在精确控制和快速响应方面存在不足：

1、传统液压系统通常使用定量泵持续提供恒定的压力和流量，无论实际负载需求如何，泵都会保持满载运行，大量能量通过溢流阀或卸荷阀回流到油箱，造成明显的能量损失；

2、传统液压系统响应速度相对较慢，尤其是在频繁启停或快速换向的场合，无法做到精确调节输出，可能会导致过冲或者滞后现象；

3、传统液压系统由于长期满负荷运行，容易导致过热、磨损和泄漏等问题；

4、传统的液压系统采用普通电机传动，不但体积大不，而且为减少长期满负荷导致的发热问题，需要大量容量冷却系统降温，不便于集成化设计。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种新型伺服液压系统，有效的解决了目前背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型伺服液压系统，包括电气控制模块、伺服驱动模块、总液压管道、多个分液压管道和多个执行模块，多个所述分液压管道均与纵液压管道连接，所述伺服驱动模块与液压管道连接，用于对液压管道内的液压油提供动力，并能够对液压管道中的液压有进行压力检测，多个所述执行模块分别安装在分液压管道上，用于分别调节多个分液压管道的流量，所述电气控制模块与伺服驱动模块和多个执行模块信号连接，用于对伺服驱动模块和多个执行模块进行控制。

优选的，所述电气控制模块包括触摸屏和PLC控制器，还包括实时监控单元和故障报警单元，所述触摸屏中设置有参数设置单元，所述PLC控制器中设置有设备操作单元，所述实时监控单元用于对液压系统的整体运行状态进行监控，所述参数设置单元用于对伺服驱动模块的驱动动力和流量进行设定，所述故障报警单元与实时监控单元信号连接，当实时监控单元监测到液压系统中出现故障时，故障报警单元会进行报警，所述设备操作单元用于对液压系统的各个器件进行控制操作。

优选的，所述伺服驱动模块包括液压伺服驱动器和伺服电机泵，所述伺服电机泵用于对伺服系统提供动力，能够推动液压油在主液压管道和多个分液压管道中进行流动，所述液压伺服驱动器中还设置有压力检测单元和控制单元，所述压力检测单元能够对液压伺服驱动器在驱动液压油流动时的压力进行检测，所述控制单元用于对液压系统中的压力进行精确调整。

优选的，所述控制单元采用PID算法，可根据实际需求在压力模式与速度控制模式间灵活切换，实现精准高效的压力控制性能。

优选的，多个所述执行模块包括多个控制阀，多个控制阀分别安装在多个分液压管道中，能够分别调节多个分液压管道中的液压油的流量。

优选的，所述伺服电机泵采用变频调速技术进行操作，使伺服电机泵在变速状况下实现平滑无级变速。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明采用伺服电机泵作为动力源，能够根据实际负载需求精确调节输出流量和压力，避免了普通液压系统中因过量供油造成的能量损失，显著提高了电能到液压能的转换效率；

2、本发明采用PID智能控制：伺服驱动器集成PID(比例-积分-微分)自动调节功能，直接接入压力检测传感器，可以实时监测并精准控制液压系统的压力或流量，具有快速响应和高精度的特点，能在短时间内调整至目标状态，并保持恒定的压力或速度，保证系统在最小能耗下稳定运行，减少不必要的能量消耗；

3、本发明采用变频调速技术，结合PID智能控制，实现对伺服电机泵的平滑无级变速，从而按需分配功率。当系统处于非工作状态或轻载时，伺服电机泵可降低转速甚至停机，有效节约电能，同时利用蓄能器或其他储能元件维持所需的压力水平，大大的提高了设备的寿命，以及运行成本；

4、本发明采用液压伺服电机泵设计，当系统处于非工作状态或轻载时，伺服电机泵可降低转速甚至停机，相比普通电机发热量小，对冷却系统要求相对较低；同时，伺服电机泵相比普通电机体积小，便于集成化设计，节约成本。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的系统架构示意图；

图2为本发明的控制原理结构示意图。

具体实施方式

本发明提供了如图1-2所示的一种新型伺服液压系统，包括电气控制模块、伺服驱动模块、总液压管道、多个分液压管道和多个执行模块，多个所述分液压管道均与纵液压管道连接，所述伺服驱动模块与液压管道连接，用于对液压管道内的液压油提供动力，并能够对液压管道中的液压有进行压力检测，多个所述执行模块分别安装在分液压管道上，用于分别调节多个分液压管道的流量，所述电气控制模块与伺服驱动模块和多个执行模块信号连接，用于对伺服驱动模块和多个执行模块进行控制。

同时，所述电气控制模块包括触摸屏和PLC控制器，还包括实时监控单元和故障报警单元，所述触摸屏中设置有参数设置单元，所述PLC控制器中设置有设备操作单元，所述实时监控单元用于对液压系统的整体运行状态进行监控，所述参数设置单元用于对伺服驱动模块的驱动动力和流量进行设定，所述故障报警单元与实时监控单元信号连接，当实时监控单元监测到液压系统中出现故障时，故障报警单元会进行报警，所述设备操作单元用于对液压系统的各个器件进行控制操作，该系统设备具有:运行状态实时监控功能、参数设置功能、设备操作功能、故障报警功能、器件寿命提示等功能，可以在压力模式和速度模式运行自动或手动切换。

另外，所述伺服驱动模块包括液压伺服驱动器和伺服电机泵，所述伺服电机泵用于对伺服系统提供动力，能够推动液压油在主液压管道和多个分液压管道中进行流动，所述液压伺服驱动器中还设置有压力检测单元和控制单元，所述压力检测单元能够对液压伺服驱动器在驱动液压油流动时的压力进行检测，所述控制单元用于对液压系统中的压力进行精确调整；

并且，所述控制单元采用PID算法，可根据实际需求在压力模式与速度控制模式间灵活切换，实现精准高效的压力控制性能。

该系统采用先进的PID算法进行压力自动调节，可根据实际需求在压力模式与速度控制模式间灵活切换，实现精准高效的压力控制性能，在压力模式下，系统通过高精度的PID控制器对液压系统的压力进行实时监控与精确调整，确保压力控制精度达到高水平，并有效维持压力稳定性，减小压力波动，同时，该伺服液压系统还具备显著的节能特性，通过优化液压能流分配与智能调节输出功率，能够在满足设备运行需求的同时，最大程度地节约能耗，符合现代工业对于绿色节能的要求，此外，本发明的伺服液压系统结构设计简洁紧凑，易于安装维护，降低了使用成本和运维难度，提升了整体系统的稳定性和可靠性。

还有，多个所述执行模块包括多个控制阀，多个控制阀分别安装在多个分液压管道中，能够分别调节多个分液压管道中的液压油的流量，用于液压油的传动，按需分配，有利于实现节能运行，各分液压管道配有控制阀，用于按需分配压力。

还需要说明的是，所述伺服电机泵采用变频调速技术进行操作，使伺服电机泵在变速状况下实现平滑无级变速。

本发明工作原理：采用伺服电机泵作为动力源，能够根据实际负载需求精确调节输出流量和压力，避免了普通液压系统中因过量供油造成的能量损失，显著提高了电能到液压能的转换效率；伺服驱动器集成PID自动调节功能，直接接入压力检测传感器，可以实时监测并精准控制液压系统的压力或流量，保证系统在最小能耗下稳定运行，减少不必要的能量消耗；伺服液压系统具有快速响应和高精度的特点，能在短时间内调整至目标状态，并保持恒定的压力或速度，减少由于频繁调整导致的能量浪费；当系统处于非工作状态或轻载时，伺服电机泵可降低转速甚至停机，有效节约电能，同时利用蓄能器或其他储能元件维持所需的压力水平；通过使用高品质密封件、低摩擦材料及精良加工工艺，减小泵和阀等元件内部的机械摩擦损失以及泄漏带来的能源损耗；结合变频器应用，实现对伺服电机泵的平滑无级变速，从而按需分配功率，尤其在变负载工况下，更有利于实现节能运行；优化液压回路设计，减少管道长度和弯头数量，以降低流体阻力和压力损失，进一步提高整个系统的能效比。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。