[0040]Qp= qpnp-klppp
[0041]其中，qp为液压栗2的排量；n。为液压栗2的转速；k lppp为液压栗2的泄漏量；p p为系统压力；
[0042]当负载变大时，系统压力Pp升高，泄漏量k lppp必然增加，为了保证输出流量Q pfl定，则qpnp必须升高，即液压栗2的转速η ,必须升高(定量栗的排量q p为常数)，此时通过变频控制装置4发出控制信号，使伺服电动机1的转速升高，进而使液压栗2的转速升高；
[0043]同理，当负载下降时，系统压力pp降低，泄漏量k lpPp减少，为了保证输出流量Q pfl定，则(^。必须下降，即液压栗2的转速η ,必须下降(定量栗的排量q p为常数)，通过变频控制装置4发出控制信号，使伺服电动机1的转速降低，进而使液压栗2的转速降低，从而可实现摇臂5的转速控制；
[0044]3)摇臂5的转矩控制:
[0045]通过变频控制装置4对摇臂5的转矩设定预设值，液压栗2的输出功率P为:
[0046]P = qpnppp-klppp2
[0047]由于klppp2相对于口屮上较小，当系统压力p p升高时，为了保证输出功率P恒定，液压栗2的转速np必须下降，通过变频控制装置4发出控制信号，使伺服电动机1的转速降低，从而使液压栗2的转速降低；同理，当系统压力pp降低时，为了保证输出功率P恒定，液压栗2的转速np必须升高，通过变频控制装置4发出控制信号，使伺服电动机1的转速升高，从而使液压栗2的转速升高，从而可实现摇臂5的转矩控制；
[0048]4)设计预设值与实际值比较、反馈控制:
[0049]通过检测装置7检测摇臂5的转向、转速和转矩转速的实际值，并将摇臂5的转向、转速和转矩转速的实际值输送到变频控制装置4，并与预设值进行比较、反馈控制。
[0050]综上所述:本发明将变频技术与液压系统相结合，充分利用伺服电机1控制的方便性、灵活性和液压系统的大输出力/转矩两个独特优点，组成变频液压系统，伺服电机1在驱动液压栗的同时，可直接实现调高机构变速、变向、变转矩的功能，大大简化系统液压回路结构；
[0051]同时，在系统主回路中不再使用流量控制阀、方向控制阀和压力控制阀三大耗能控制元件，消除了液压回路中存在的节流损失，另外，当调高机构需要工作时电动机运转，调高机构停止工作时，电动机关机、没有空运转的损失，这两个特点可以实现明显的节能效果Ο
[0052]对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0053]以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。
【主权项】
1.一种直驱式液压传动采煤机截割滚筒调高系统，其特征在于，它包括: 依次相连的变频控制装置(4)、伺服电动机(1)、液压栗(2)、液压马达(3); 所述的液压马达(3)的输出轴铰接有摇臂(5)，摇臂(5)的顶部设有滚筒(6); 在所述摇臂(5)上还设有检测摇臂(5)的转向、转速和转矩信号的检测装置(7)，所述检测装置(7)将检测的实际值传送至变频控制装置(4)的预设值进行比较、反馈控制。2.根据权利要求1所述的一种直驱式液压传动采煤机截割滚筒调高系统，其特征在于，在所述液压栗(2)、液压马达(3)之间的回路上还设有调定系统工作压力的主安全阀(10)。3.根据权利要求1所述的一种直驱式液压传动采煤机截割滚筒调高系统，其特征在于，所述的液压马达(3)上设有用于系统回油的安全阀(11)。4.一种直驱式液压传动采煤机截割滚筒调高方法，其特征在于，包括以下控制过程: 1)摇臂(5)的转向控制: 通过变频控制装置(4)对摇臂(5)的转向进行预设，通过变频控制装置(4)发出控制信号，改变伺服电动机(1)的旋转方向，进而改变液压栗(2 )的旋转方向，实现摇臂(5 )的转向控制； 2)摇臂(5)的转速控制: 通过变频控制装置(4)对摇臂(5)的转速设定预设值，当负载变大时，通过变频控制装置(4)发出控制信号，使伺服电动机(1)的转速升高，进而使液压栗(2)的转速升高；当负载下降时，通过变频控制装置(4)发出控制信号，使伺服电动机(1)的转速降低，进而使液压栗(2)的转速降低，实现摇臂(5)的转速控制； 3)摇臂(5)的转矩控制: 通过变频控制装置(4)对摇臂(5)的转矩设定预设值，当系统压力升高时，通过变频控制装置(4)发出控制信号，使伺服电动机(1)的转速降低，进而使液压栗(2)的转速降低；当系统压力降低时，通过变频控制装置(4)发出控制信号，使伺服电动机(1)的转速升高，进而使液压栗(2)的转速升高，实现摇臂(5)的转矩控制； 4)设计预设值与实际值比较、反馈控制: 通过检测装置(7)检测摇臂(5)的转向、转速和转矩转速的实际值，并将摇臂(5)的转向、转速和转矩转速的实际值输送到变频控制装置(4)，并与预设值进行比较、反馈控制。
【专利摘要】本发明公开了一种直驱式液压传动采煤机截割滚筒调高系统，包括依次相连的变频控制装置（4）、伺服电动机（1）、液压泵（2）、液压马达（3）；所述的液压马达（3）的输出轴铰接有摇臂（5），摇臂（5）的顶部设有滚筒（6）；在所述摇臂（5）上还设有检测摇臂（5）的转向、转速和转矩信号的检测装置（7），所述检测装置（7）将检测的实际值传送至变频控制装置（4）的预设值进行比较、反馈控制；同时还公开了一种利用本系统的调高方法；本发明发采用变频液压系统，电动机在驱动液压泵的同时，可直接实现调高机构变速、变向、变转矩的功能，大大简化系统液压回路结构；同时消除了液压回路中存在的节流损失，具有明显的节能效果。
【IPC分类】E21C35/24, E21C25/06
【公开号】CN105422094
【申请号】CN201510783132
【发明人】李威, 刘玉飞, 许少毅, 魏华贤, 王世博, 刘万里, 徐晗, 路恩, 鞠锦勇, 王茗, 杨康, 盛连超, 司卓印, 张金尧, 须晓锋, 董事
【申请人】中国矿业大学
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年11月16日