基于变频调速的集中供液液压网络系统设计

　　0 引言

　　气压传动普遍采用集中供气方式，气动三联件与输气管路连接就成为每个气动系统的气源，这种供气方式不仅大量节省设备投资，且减小了气动设备的体积，集中气源网络供气是气动系统得以广泛应用的重要因素。液压传动系统普遍采用每一设备配备独立液压泵站的供液方式，在某些场合会造成设备资源的重复和浪费。此外，液压系统并不是持续工作，使用定量泵恒压供液的液压泵站在设备运行期间处于持续运行状态，当液压系统处于停歇或低负载状态时，大量高压介质经溢流阀流回油箱，造成了大量的能源消耗。因此分别单独供液的液压设备群有较大的节能潜力，多台设备集中供液是节能降耗的途径之一。变频调速技术能够识别给定信号和反馈信号合成的控制信号而自动调整转速。在液压系统中，则可以利用负载变化导致的系统压力变化作为反馈信号，通过变频调速实现供液量与系统负载的匹配。使用变频调速技术，在小区域(如机械加工车间和车间的某一区域)的相似设备(最高运行压力接近)群中建设集中供液网络，将大大节省设备投资、降低能源消耗，减小设备的空间占用。

　　1 集中供液网络系统的结构及工作原理

　　实行集中供液面临以下问题：

　　(1)减压节流能量损失。对多系统集中液时，集中供液泵站必须提供供液网络中液压设备的最高压力，每一液压设备通过节流减压方式获得适当压力，节流减压将造成大量的能量损失。

　　(2)供液网络负载波动。供液网络中所有液压设备都有负载波动，当系统中多台设备同时需要大量液体介质时，会造成供液系统的瞬间负载增大而迅速降低供液压力，处于高压工作状态的设备可能出现短时供液不足和欠压现象；当系统中多台设备同时处于低负载或停机状态时，需要供液网络及时降低供液量，并吸收供液网络中介质的富裕能量。

　　(3)管路能耗。液体介质在输送管路中的沿程摩擦能耗远远大于气动系统，实行集中供液必须尽量减小这一损失。

　　(4)液压冲击。由于液体介质几乎没有可压缩性，集中供液系统中液压设备停止、起动频繁，必将造成强烈的液压冲击，设备之间相互干扰大。

　　针对以上问题，设计集中供液系统时采取了如下措施：

　　(1)集中供液面向相似设备群。在规模化生产的机械制造企业，相同或相似的设备比较集中，最高工作压力相近或相同，在这种环境中建设集中供液网，可以最大限度减小因集中供液导致的节流能量损失。

　　(2)采用负载反馈控制的变频调速技术实现变量恒压供液，平衡负载波动。