專利名稱：一種變頻液壓油泵的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車加氣站技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種變頻液壓油泵的控制方法， 根據(jù)需求變換液壓油泵輸出流量的大小，適用于液壓式天然氣汽車加氣子站的主液壓油泵 的控制。
背景技術(shù)：
天然氣是無(wú)色無(wú)味無(wú)毒、熱值高、燃燒穩(wěn)定、潔凈環(huán)保的優(yōu)質(zhì)能源。壓縮式天然氣 (CNG)作為城市公交、出租車、短途運(yùn)輸?shù)奶娲剂?，它有著價(jià)格便宜，無(wú)污染等很多優(yōu)點(diǎn)已 經(jīng)在全國(guó)得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。在天然氣氣源處建立母站，將天然氣壓縮為20MPa，再由 子站拖車轉(zhuǎn)運(yùn)到城市的子站。由液壓式天然氣汽車加氣子站，通過(guò)主液壓油泵不斷地補(bǔ)充 壓力，靠著主液壓油泵泵出來(lái)的液壓油，把子站拖車內(nèi)的天然氣維持在21MPa左右，連續(xù)不 斷地補(bǔ)充到用戶的設(shè)備中去。主液壓油泵是液壓式天然氣汽車加氣子站的核心，是它的動(dòng)力源泉。通常在給用 戶加氣的開(kāi)始，由于子站拖車內(nèi)的天然氣氣壓比用戶設(shè)備中的天然氣氣壓大很多，所以流 入用戶設(shè)備的天然氣流量很大，子站拖車內(nèi)的氣壓下降很快，隨著用戶設(shè)備中的天然氣氣 壓不斷升高，流入用戶設(shè)備的天然氣流量逐漸降低，子站拖車內(nèi)的氣壓的下降速度逐漸降 低，主液壓油泵的流量也會(huì)從開(kāi)始的很高，逐步降低。多余部分的液壓油，就會(huì)溢流回子站 的油箱內(nèi)。如果使用工頻的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)主液壓油泵，那么電動(dòng)機(jī)的功率必須要高于以上工 作范圍的上限值，這樣在實(shí)際的運(yùn)行中，電動(dòng)機(jī)效率低，產(chǎn)生浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種變頻液壓油泵的控制方法，解決了上述多余部分的液 壓油溢流回子站的油箱內(nèi)，電動(dòng)機(jī)效率低，產(chǎn)生浪費(fèi)的問(wèn)題；并且隨著變頻技術(shù)和變頻器的 廣泛應(yīng)用，考察不同工況需要主液壓油泵的流量之間的關(guān)系，針對(duì)液壓式天然氣汽車加氣 子站，本發(fā)明種能夠在變化的天然氣流量范圍內(nèi)，提供均勻的排氣量，提升電動(dòng)機(jī)的效率， 節(jié)約電能。本發(fā)明所述的變頻式液壓天然氣汽車加氣子站包括子站拖車、子站撬體、主液壓 油泵、液壓油泵電機(jī)、PLC控制柜、變頻控制柜、風(fēng)氣源設(shè)備?？刂品椒ㄈ缦率紫扔蒔LC控制柜處理子站拖車內(nèi)的天然氣氣壓的壓力信號(hào)，通過(guò)計(jì)算得出子站 拖車內(nèi)的天然氣氣壓的1秒時(shí)間內(nèi)瞬時(shí)壓力，通過(guò)對(duì)這個(gè)瞬時(shí)壓力值的變化率，子站主液 壓泵的工作方式分為四個(gè)不同的工況區(qū)間全功率運(yùn)行，即子站拖車內(nèi)的天然氣壓力變化率> IMpa/s，這時(shí)需要主液壓泵工 作在額定狀態(tài)下，也就是主液壓泵的電動(dòng)機(jī)工作在50赫茲的額定轉(zhuǎn)速下，并保持此工作功 率到子站拖車內(nèi)的天然氣壓力變化率< 0. 6MPa/s，然后轉(zhuǎn)到符合的工作狀態(tài)下。4/5功率運(yùn)行，即子站拖車內(nèi)的天然氣壓力變化率彡0. 6Mpa/s,并且彡IMPa/s，這 時(shí)需要主液壓泵工作在額定功率的4/5狀態(tài)下，也就是液壓泵的電動(dòng)機(jī)工作在40赫茲的頻
3率下，并保持此工作功率到子站拖車內(nèi)的天然氣壓力變化率< 0. 6MPa/s，然后轉(zhuǎn)到符合的 工作狀態(tài)下。3/5功率運(yùn)行，即子站拖車內(nèi)的天然氣壓力變化率彡0. 3Mpa/s,并且< 0. 6MPa/s, 這時(shí)需要主液壓泵工作在額定功率的4/5狀態(tài)下，也就是液壓泵的電動(dòng)機(jī)工作在30赫茲的 頻率下，并保持此工作功率到子站拖車內(nèi)的天然氣壓力變化率< 0. 3MPa/s，然后轉(zhuǎn)到符合 的工作狀態(tài)下。零功率運(yùn)行，即子站拖車內(nèi)的天然氣壓力變化率< 0.3MPa/s，并且子站拖車內(nèi)的 天然氣壓力彡21MPa，并且保持30s不變，主液壓泵停機(jī)。此時(shí)子站拖車內(nèi)的天然氣壓力已 經(jīng)達(dá)到設(shè)定的最大值，不需要繼續(xù)往子站拖車內(nèi)泵液壓油。主液壓泵的液壓泵工作區(qū)間為19Mpa彡子站拖車內(nèi)的天然氣壓力彡2IMPa0子站拖車內(nèi)的天然氣瞬時(shí)壓力值的變化率=(Pl_P2)/(At)，取At = 1秒。(Pl =時(shí)間At末的壓力值，P2 =時(shí)間At始的壓力值)主液壓油泵的工作狀態(tài)按照上面的四個(gè)區(qū)間劃分，由PLC控制柜自動(dòng)控制，調(diào)節(jié) 工作狀態(tài)。


圖1為本發(fā)明電氣部分的檢測(cè)控制流程圖。其中，子站拖車天然氣氣壓傳感器1、 系統(tǒng)中的PLC2、系統(tǒng)中的變頻器3、主液壓油泵的電動(dòng)機(jī)4。圖2為本發(fā)明液壓部分的流程圖。其中，子站拖車的進(jìn)油閥臺(tái)5、子站拖車的回油 閥臺(tái)6、子站拖車的出氣閥臺(tái)7、子站撬體的油箱8、子站的主液壓油泵的電機(jī)9、子站撬體 10、售氣機(jī)11。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所述的變頻式液壓天然氣汽車加氣子站包括子站拖車、子站撬體、主液壓 油泵、液壓油泵電機(jī)、PLC控制柜、變頻控制柜、風(fēng)氣源設(shè)備?？刂品椒ㄈ缦率紫扔蒔LC控制柜處理子站拖車內(nèi)的天然氣氣壓的壓力信號(hào)，通過(guò)計(jì)算得出子站 拖車內(nèi)的天然氣氣壓的1秒時(shí)間內(nèi)瞬時(shí)壓力，通過(guò)對(duì)這個(gè)瞬時(shí)壓力值的變化率，子站主液 壓泵的工作方式分為四個(gè)不同的工況區(qū)間全功率運(yùn)行，子站拖車內(nèi)的天然氣壓力變化率> IMpa/s，這時(shí)需要主液壓泵工作 在額定狀態(tài)下，也就是主液壓泵的電動(dòng)機(jī)工作在50赫茲的額定轉(zhuǎn)速下，并保持此工作功率 到子站拖車內(nèi)的天然氣壓力變化率< 0. 6MPa/s，然后轉(zhuǎn)到符合的工作狀態(tài)下；4/5功率運(yùn)行，子站拖車內(nèi)的天然氣壓力變化率彡0. 6Mpa/s，并且彡IMPa/s，這時(shí) 需要主液壓泵工作在額定功率的4/5狀態(tài)下，也就是液壓泵的電動(dòng)機(jī)工作在40赫茲的頻率 下，并保持此工作功率到子站拖車內(nèi)的天然氣壓力變化率<0. 6MPa/s，然后轉(zhuǎn)到符合的工 作狀態(tài)下；3/5功率運(yùn)行，子站拖車內(nèi)的天然氣壓力變化率彡0. 3Mpa/s，并且< 0. 6MPa/s，這 時(shí)需要主液壓泵工作在額定功率的4/5狀態(tài)下，也就是液壓泵的電動(dòng)機(jī)工作在30赫茲的頻 率下，并保持此工作功率到子站拖車內(nèi)的天然氣壓力變化率< 0. 3MPa/s，然后轉(zhuǎn)到符合的 工作狀態(tài)下；
零功率運(yùn)行，子站拖車內(nèi)的天然氣壓力變化率< 0. 3MPa/s，并且子站拖車內(nèi)的天 然氣壓力彡21MPa，并且保持30s不變，主液壓泵停機(jī)；此時(shí)子站拖車內(nèi)的天然氣壓力已經(jīng) 達(dá)到設(shè)定的最大值，不需要繼續(xù)往子站拖車內(nèi)泵液壓油。
權(quán)利要求
一種變頻液壓油泵的控制方法，所述的變頻式液壓天然氣汽車加氣子站包括子站拖車、子站撬體、主液壓油泵、液壓油泵電機(jī)、PLC控制柜、變頻控制柜、風(fēng)氣源設(shè)備；其特征在于，首先由PLC控制柜處理子站拖車內(nèi)的天然氣氣壓的壓力信號(hào)，通過(guò)計(jì)算得出子站拖車內(nèi)的天然氣氣壓的1秒時(shí)間內(nèi)瞬時(shí)壓力，通過(guò)對(duì)這個(gè)瞬時(shí)壓力值的變化率，子站主液壓泵的工作方式分為四個(gè)不同的工況區(qū)間全功率運(yùn)行，子站拖車內(nèi)的天然氣壓力變化率≥1Mpa/s，這時(shí)需要主液壓泵工作在額定狀態(tài)下，也就是主液壓泵的電動(dòng)機(jī)工作在50赫茲的額定轉(zhuǎn)速下，并保持此工作功率到子站拖車內(nèi)的天然氣壓力變化率＜0.6MPa/s，然后轉(zhuǎn)到符合的工作狀態(tài)下；4/5功率運(yùn)行，子站拖車內(nèi)的天然氣壓力變化率≥0.6Mpa/s，并且≤1MPa/s，這時(shí)需要主液壓泵工作在額定功率的4/5狀態(tài)下，也就是液壓泵的電動(dòng)機(jī)工作在40赫茲的頻率下，并保持此工作功率到子站拖車內(nèi)的天然氣壓力變化率＜0.6MPa/s，然后轉(zhuǎn)到符合的工作狀態(tài)下；3/5功率運(yùn)行，子站拖車內(nèi)的天然氣壓力變化率≥0.3Mpa/s，并且＜0.6MPa/s，這時(shí)需要主液壓泵工作在額定功率的4/5狀態(tài)下，也就是液壓泵的電動(dòng)機(jī)工作在30赫茲的頻率下，并保持此工作功率到子站拖車內(nèi)的天然氣壓力變化率≤0.3MPa/s，然后轉(zhuǎn)到符合的工作狀態(tài)下；零功率運(yùn)行，子站拖車內(nèi)的天然氣壓力變化率＜0.3MPa/s，并且子站拖車內(nèi)的天然氣壓力≥21MPa，并且保持30s不變，主液壓泵停機(jī)；此時(shí)子站拖車內(nèi)的天然氣壓力已經(jīng)達(dá)到設(shè)定的最大值，不需要繼續(xù)往子站拖車內(nèi)泵液壓油。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，主液壓泵的液壓泵工作區(qū)間為19Mpa^ 子站拖車內(nèi)的天然氣壓力彡2 IMPa0
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，子站拖車內(nèi)的天然氣瞬時(shí)壓力值的變化 率=(Pl_P2)/(At)，取At= 1秒，其中，Pl =時(shí)間At末的壓力值，P2 =時(shí)間Δ t開(kāi)始 的壓力值。
全文摘要
一種變頻液壓油泵的控制方法，屬于汽車加氣站技術(shù)領(lǐng)域。變頻式液壓天然氣汽車加氣子站包括子站拖車、子站撬體、主液壓油泵、液壓油泵電機(jī)、PLC控制柜、變頻控制柜、風(fēng)氣源設(shè)備。首先由PLC控制柜處理子站拖車內(nèi)的天然氣氣壓的壓力信號(hào)，通過(guò)計(jì)算得出子站拖車內(nèi)的天然氣氣壓的1秒時(shí)間內(nèi)瞬時(shí)壓力，通過(guò)對(duì)這個(gè)瞬時(shí)壓力值的變化率，子站主液壓泵的工作方式分為四個(gè)不同的工況區(qū)間分別為全功率運(yùn)行、4/5功率運(yùn)行、3/5功率運(yùn)行、零功率運(yùn)行。解決了上述多余部分的液壓油溢流回子站的油箱內(nèi)，電動(dòng)機(jī)效率低，產(chǎn)生浪費(fèi)的問(wèn)題；能夠在變化的天然氣流量范圍內(nèi)，提供均勻的排氣量，提升電動(dòng)機(jī)的效率，節(jié)約電能。
文檔編號(hào)F04B49/06GK101915231SQ201010237830
公開(kāi)日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月23日
發(fā)明者姚振龍, 楊杰, 王汝通, 韓紅娟 申請(qǐng)人:邯鄲新興重型機(jī)械有限公司