蓄能器辅助供油快进系统实现方法的研究

　　1　引言

　　如图1为蓄能器辅助供油快进系统,当三位四通电磁阀处于中位时,蓄能器处于存储压力油,达到压力继电器的开启压力时,换向阀8通电,泵处于卸载状态,单向阀的设置是防止泵处于卸载状态时,蓄能器的压力油向泵倒流。当换向阀左位通电时,泵和蓄能器同时向液压缸无杆腔供油,实现快进。在多数设计资料中,对该系统仅进行了定性分析,缺乏定量分析,而对系统进行定量分析是该系统设计和调试的关键。如应选择多大规格的蓄能器,蓄能器的设定压力为多少,压力继电器启闭区间的设定等一系列问题。这一系列问题不进行定量分析,会导致系统不能按预期的要求进行。本文对蓄能器有效容积,蓄能器的设定压力,压力继电器启闭区间进行详细的定量分析。

　　2　快进基本参数的假设和分析

　　对于蓄能器辅助供油快进系统,先做如下假设:设液压缸两腔的面积分别为A1、A2,快进的行程为L,快进完成的时间为T,快进的平均速度为V快=L/T(由于蓄能器辅助供油系统,蓄能器的释油流量是一个变量,故在快进阶段V快是一个变量)。

　　在t时间内液压缸左腔所需油液的体积为:

　　从上式可以看出存在流量分配问题,分配的依据是对系统效率的影响,对于短时快速间歇运动,应选择小流量泵。为分析问题方便,可假设:

　　对于蓄能器难于确定其流量,但可以按以下关系确定蓄能器的有效容积:

　　3　蓄能器初始容积和蓄能器压力设定及压力继电器启闭区间的确定

　　因为蓄能器的有效容积和快进的压力p;继电器启闭压力p启、p闭;最高工作压力p2;最低工作压力p1;充气压力p0有关。为保证在快进过程蓄能器的释油量能满足快进的要求,压力设定应满足以下关系:

　　p =F /A1≤p₁(F为快进负载)

　　如果p=F /A1≥p₁则会产生当蓄能器油液压力下降至p,蓄能器将无法再释放压力油,蓄能器将不能满足快进时的供油量,在T时间内将无法完成快进过程。

　　可取:　p =F /A1=p₁

　　据:　p₀Vⁿ₀=p1Vn1=p₂Vⁿ₂

　　考虑蓄能器的寿命还应满足:

　　0.25p2≤p₀≤0.9p1

　　可取p₀/p₁=0.9,有利于在V₀一定的条件下,可获得较大的有效容积。

　　故可确定充气压力p₀=0.9p (p已知)。

　　可取p₂/p₀=4,有利于在V0一定的条件下,增大p2可获得较大的有效容积。

　　故可确定最高工作压力p₂=4p0。