王琦 耿嘉遙 朱麗

【摘要】本裝備解決了頻繁啟停系統(tǒng)的節(jié)能降沖擊和快速啟動(dòng)需求，提出一種帶輔助電機(jī)啟動(dòng)的快速啟動(dòng)液壓泵站。通過輔助電機(jī)啟動(dòng)來避免電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的沖擊電流和大功耗，同時(shí)通過輔助油源達(dá)到快速啟動(dòng)的效果，并降低泵馬達(dá)和電機(jī)的裝機(jī)功率，節(jié)約成本。

【關(guān)鍵詞】輔助電機(jī)啟動(dòng)；液壓泵站

一、背景技術(shù)

對于需要頻繁啟停的液壓系統(tǒng)，當(dāng)泵站重新啟動(dòng)時(shí)，液壓泵站的電機(jī)在直接啟動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的沖擊電流，對系統(tǒng)產(chǎn)生沖擊，降低系統(tǒng)的工作性能和壽命，而且電機(jī)直接啟動(dòng)時(shí)功耗很大，能量浪費(fèi)嚴(yán)重。同時(shí)，若執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要的響應(yīng)很快，泵站提供的瞬時(shí)流量達(dá)不到執(zhí)行機(jī)構(gòu)的需求，系統(tǒng)就無法正常工作。

二、技術(shù)方案

鑒于以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本設(shè)計(jì)方案的目的是解決頻繁啟停系統(tǒng)的節(jié)能降沖擊和快速啟動(dòng)需求，提出一種帶輔助電機(jī)啟動(dòng)的快速啟動(dòng)液壓泵站。通過輔助電機(jī)啟動(dòng)來避免電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的沖擊電流和大功耗，同時(shí)通過輔助油源達(dá)到快速啟動(dòng)的效果，并降低泵馬達(dá)和電機(jī)的裝機(jī)功率，節(jié)約成本。

三、具體措施

一種帶輔助電機(jī)啟動(dòng)的快速啟動(dòng)液壓泵站，由液壓泵站的輔助電機(jī)啟動(dòng)部分及其快速啟動(dòng)系統(tǒng)組成。所述液壓泵站具有兩個(gè)部分，即輔助電機(jī)啟動(dòng)部分和輔助油源部分；輔助電機(jī)啟動(dòng)部分：電機(jī)4直接與泵馬達(dá)5連接，泵馬達(dá)5的進(jìn)口經(jīng)過第一單向閥3、過濾器2與油箱1連接，泵馬達(dá)5出口分三條油路：其一通過第一常閉式二位二通電磁閥18連接油箱1；其二順次通過第二單向閥6、第二常閉式二位二通電磁閥13、第一壓力繼電器14、手動(dòng)截止閥16與第一氣囊式蓄能器15連接，第一氣囊式蓄能器15回油通過第三常閉式二位二通電磁閥17接通泵馬達(dá)5進(jìn)口；其三通向輔助油源部分；在輔助油源部分中，把泵馬達(dá)5出口的油路通過第三單向閥12連通負(fù)載11，同時(shí)，旁路通過第四常閉式二位二通電磁閥7、第二壓力繼電器8和手動(dòng)截止閥9連通第二氣囊式蓄能器10。

這樣，系統(tǒng)正常工作時(shí)，打開第二常閉式二位二通電磁閥13給第一氣囊式蓄能器15蓄能；當(dāng)系統(tǒng)需要重啟時(shí)，通過控制第三常閉式二位二通電磁閥17，將第一氣囊式蓄能器15中的高壓油通入泵馬達(dá)5的進(jìn)口，驅(qū)動(dòng)泵馬達(dá)5帶動(dòng)電機(jī)4加速到設(shè)定轉(zhuǎn)速，然后給電機(jī)通電，完成重啟，避免電機(jī)4從靜止啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生沖擊電流和大功耗。

另外，在系統(tǒng)正常工作時(shí)，給第二氣囊式蓄能器10蓄能；當(dāng)系統(tǒng)需要快速啟動(dòng)時(shí)，打開第四常閉式二位二通電磁閥7，讓第二氣囊式蓄能器10中的油液和液壓站的油液同時(shí)通向負(fù)載11，達(dá)到快速啟動(dòng)的效果。

第一氣囊式蓄能器15和第二氣囊式蓄能器10的入口均設(shè)置一個(gè)手動(dòng)截止閥9和16，當(dāng)系統(tǒng)檢修時(shí)可以打開手動(dòng)截止閥9和16，排出第一氣囊式蓄能器15和第二氣囊式蓄能器10中的油液。

采用本方案，輔助電機(jī)重啟，避免沖擊電流和大功耗；增加壓力油源，實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)，同時(shí)可以降低液壓泵站的裝機(jī)功率，節(jié)約成本。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高，使用和維護(hù)成本低，且可根據(jù)具體工況設(shè)定參數(shù)運(yùn)行。

四、附圖說明

五、具體實(shí)施方式

儲油：系統(tǒng)正常工作時(shí)，打開常閉式二位二通電磁閥7和13，關(guān)閉常閉式二位二通電磁閥17和18，泵馬達(dá)5的油液進(jìn)入兩個(gè)氣囊式蓄能器10和15，同時(shí)供給負(fù)載11。當(dāng)兩個(gè)氣囊式蓄能器10和15中的壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，壓力繼電器8和14分別產(chǎn)生電信號，關(guān)閉常閉式二位二通電磁閥7和13，此時(shí)兩個(gè)氣囊式蓄能器10和15中儲存高壓油。

重啟：當(dāng)系統(tǒng)關(guān)閉一段時(shí)間后需要重啟時(shí)，打開常閉式二位二通電磁閥17和18，第一氣囊式蓄能器15中的油液經(jīng)過第三常閉式二位二通電磁閥17進(jìn)入泵馬達(dá)5，然后通過第一常閉式二位二通電磁閥18排入油箱1。油液驅(qū)動(dòng)泵馬達(dá)5旋轉(zhuǎn)，此時(shí)泵馬達(dá)5作為馬達(dá)工況，帶動(dòng)電機(jī)4加速旋轉(zhuǎn)。當(dāng)電機(jī)4達(dá)到設(shè)定轉(zhuǎn)速時(shí)，關(guān)閉常閉式二位二通電磁閥17和18，同時(shí)給電機(jī)4通電，完成重啟。

快速啟動(dòng)：若需要快速啟動(dòng)，在電機(jī)4通電的同時(shí)打開第四常閉式二位二通電磁閥7，第二氣囊式蓄能器10中的油液和泵馬達(dá)5輸出的油液同時(shí)通向負(fù)載11，達(dá)到快速啟動(dòng)的效果。若不需要快速啟動(dòng)，則保持第四常閉式二位二通電磁閥7關(guān)閉即可。

根據(jù)不同系統(tǒng)的要求設(shè)置壓力繼電器8和14，控制進(jìn)入氣囊式蓄能器10和15的油液量。當(dāng)裝置需要檢修時(shí)，通過手動(dòng)截止閥9和16排油。

結(jié)論：

本裝備在徐州市鄭集翻水站進(jìn)行安裝和調(diào)試，效果非常好。不僅增加了電機(jī)的使用壽命，而且節(jié)省了電能。操作很方便。具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。