PCY恒压变量泵的改进发展

文献综述电气工程及自动化基于PLC恒压供水系统的发展现状摘要:利用PLC和变频调速技术能更有效的实现变频调速。

现今，采用最多的供水方式便是PLC 与变频器控制的恒压供水系统。

变频恒压供水是通过改变水泵电机的供电频率，调节水泵转速，控制实际供水压力与设定压力一致，保证在用水量变化时供水量也随之变化，实现供水量与用水量的匹配，利用水泵节能，能有效的利用能源，节约资源。

关键词：PLC；变频器；恒压供水系统；PID1前言水是生产生活中不可缺少的重要组成部分, 在节水节能已成为时代特征的现实条件下,我们这个水资源和电能短缺的国家,长期以来在市政供水、高层建筑供水、工业生产循环供水等方面技术一直比较落后,自动化程度低。

饮水工程对于每个人来说都是非常要的,然而,作为饮水工程中最重要的供水这一环目前却存在着很多问题,传统供水方式己经不能满足当前社会的发展和需求。

要解决生产过程中能耗高的问题,除其它相关的技术问题需要改进外,变频调速技术已成为节能及提高产品质量的有效措施,其重要性日益得到了国家的重视,在国内推广变调速技术有着非常重大的现实意义和巨大的经济价值及社会价值[1]。

2 相关技术概况2.1 PLC技术概况可编程控制器（PLC）是以微处理器为核心的工业控制装置。

它将传统的继电器控制系统与计算机技术结合在一起，具有可靠性高、灵活通用、易于编程、使用方便等特点，近年来在工业自动控制、机电一体化、改造传统产业等方面得到普通应用，越来越多的工厂设备采用PLC、变频器、人机界面等自动化器件来控制，使设备自动化程度越来越高[2]。

2.2 变频调速技术概况变频恒压供水系统的供水部分主要由水泵、电动机、管道和阀门等构成。

通常由鼠笼式异步电动机驱动水泵旋转来供水，并且把电机和水泵做成一体，通过变频器调节异步电机的转速，从而改变水泵的出水流量而实现恒压供水的。

异步电动机的变频调速是通过改变定子供电频率来改变同步转速而实现调速的。

PCY14-1B：斜盘式恒压变量柱塞泵-----型号说明PCY14-1B：斜盘式恒压变量柱塞泵-----结构剖视PCY14-1B：斜盘式恒压变量柱塞泵-----工作原理主体部分（参见结构剖）由传动轴带动缸体旋转，使均匀分布在缸体上的七个柱塞绕传动轴中心线转动，通过中心弹簧将柱滑组件中的滑靴压在变量头（或斜盘）上。

这样，柱塞随着缸体的旋转而作往复运动，完成吸油和压油动作。

这种变量型式的泵，输出压力小于调定恒压力时，全排量输出压力油，即定量输出，在输出油液的压力达到调定压力时，就自动地调节泵流量，以保证恒压力，满足系统的要求。

泵的输出恒压值，根据需要，在调压范围内可以无级调定，泵的结构见图6，该结构将输出的压力油同时通至变量活塞下腔和和恒压阀的控制油入口，当输出压力小于调定恒压力时，作用在恒压阀芯上的油压推力小于调定弹簧力，恒压阀处于开启状态，压力油进入变量活塞上腔，变量活塞压在最低位置，泵全排量输出压力油；当泵在调定恒压力工作时，作用在恒压阀芯上的油压推力等于调定弹簧力，恒压阀的进排油口同时处于开启状态，使变量活塞上下腔的油压推力相等，变量活塞平衡在某一位置工作，若液压阻尼（负载）加大，油压瞬时升高，恒压阀排油口开大、进油口关小，变量活塞上腔比较下腔压力降低、变量活塞向上移动，泵的流量减小，直至压力下降到调定恒压力，这时变量活塞在新的平衡位置工作。

反之，若液压阻尼（负载）减小，油压瞬时下降，恒压阀进油口开大，排油口关小，变量活塞上腔比较下腔油压升高，变量活塞向下移动，泵的流量增大，直至压力上升至调定恒压力。

PCY14-1B：斜盘式恒压变量柱塞泵-----系列规格在公称压力为31.5MPa下，还派生有1.25、5、13、16、32、100ml/r排量规格PCY14-1B：斜盘式恒压变量柱塞泵-----功率计算N=QP/(60η)(Kw ) 实际使用的电机功率Q——流量L/min(实际使用流量)P——压力MPa(实际使用压力)η——总效率可取0.85用户可按实际使用负荷照上列公式计算后选用电机。

2023年液压变量柱塞泵行业市场发展现状液压变量柱塞泵是现代机械行业中的一种关键性液压传动元件，广泛应用于石油、化工、航空、轨道交通、工程机械等领域。

其优点是功率密度高、容积效率高、运行平稳、寿命长等特点，因此备受各行业的青睐。

本文从液压变量柱塞泵行业的市场发展现状入手，详细介绍了该行业的发展历程、市场环境、竞争状况等方面的情况。

一、液压变量柱塞泵市场的发展历程液压变量柱塞泵的概念是20世纪末提出的，并在21世纪初逐渐得到广泛应用。

随着工程机械行业的兴起，液压变量柱塞泵逐渐成为机械行业的“心脏”，为机械的高效、稳定运行提供了有力支撑。

在过去的十年间，随着工程机械制造、半导体制造、冶金工业等高端制造业的蓬勃发展，液压变量柱塞泵的市场需求也旺盛至极。

尤其是近年来，国家加大了对高端制造业的支持和力度，在技术装备方面也在不断提升投入，因此液压变量柱塞泵的市场前景更加广阔。

二、液压变量柱塞泵市场的环境分析目前，液压变量柱塞泵的市场环境处于一个竞争激烈的时期。

液压变量柱塞泵生产厂商的数量不断增加，产品也在不断升级换代，业内竞争异常激烈。

一方面，液压变量柱塞泵的研发难度比较大，需要具备较高的技术实力和专业的知识背景。

因此，仅有一定技术积累和研发团队的生产企业具有巨大的生产优势。

另一方面，液压变量柱塞泵是机械制造行业的核心部件之一，其使用寿命和安全性很大程度上决定了机械制造的可靠性和效率，因此用户在选择液压变量柱塞泵时往往会选择具有较高品牌知名度和过硬技术实力的厂商。

三、液压变量柱塞泵市场的竞争状况液压变量柱塞泵的市场竞争主要来自国内及国际市场的相关产品。

在国内，目前具有较高品牌知名度和主导地位的企业主要有德力西、海德汉、黄河机床、金钟等，并不断拓展产品线和提升产品品质。

在国际市场上，欧美等发达国家的制造商在液压变量柱塞泵的技术研发和产品质量上已经达到相当高水平，具有较强的市场竞争力。

但是，国内液压变量柱塞泵生产厂家通过在技术创新、成本优化等方面实现突破，也逐渐提升了国内产品的市场竞争力。

恒压供水改进方案背景在传统的水压供应方案中，当用户与水源管道距离较远或者在高层建筑内时，水压会出现不稳定的情况，这会导致用户用水不便、设备寿命缩短等问题。

为了解决这些问题，恒压供水技术应运而生。

恒压供水技术是利用变频调速器控制水泵的转速，调节水压并保持恒定不变。

该技术可提高水压稳定性，增强水泵的自控能力，降低用户的用水成本，同时还可提高整个供水系统的安全可靠性。

方案1. 安装变频控制系统恒压供水技术的核心在于变频控制系统。

变频控制系统能够根据改变水泵的转速来控制水压，其不仅可以用于常规住宅和商业水压系统，也可以用于工厂和公共建筑的供水系统。

通过控制变频器和水泵的电机转速，可以实现稳定的恒压供水。

2. 安装恒压水泵恒压水泵是恒压供水方案的另一部分，该泵可实现自动调节水流量和水压，以适应不同用水量和不同的应用场景。

与传统水泵相比，恒压水泵更加高效、节能、安全。

3. 安装水压传感器为了实现稳定的恒压供水，还需要安装水压传感器。

传感器负责监控系统的水压变化和实时调整系统的输出水压，以确保恒压供水的稳定性。

这样可以不仅可以节省能源，还可以保持供水系统的正常运行。

4. 技术性培训基于新的恒压供水技术，需要对水压控制系统的安装和操作进行技术性培训，以确保系统能够正常运行。

在培训过程中，系统的操作者需要掌握变频控制系统的相关知识和技术，了解系统的运行原理和操作方法，以确保其能够能够在日常工作中高效地使用设备。

结论恒压供水技术是一项现代化的供水技术，可以提高供水系统的效率和可靠性。

通过安装变频控制系统、恒压水泵和水压传感器，并进行必要的技术性培训，可以实现恒定、稳定的供水压力，从而提高整个供水系统的安全和可靠性，并为用户提供更加便捷的水源服务。

变频恒压供水系统的技术改进措施作者：徐作华来源：《中国新技术新产品》2010年第08期摘要:变频恒压供水已成为供水行业发展的主流趋势,其供水控制的技术水平也在日益提高,是目前最先进、合理的节能型供水系统,自动化程度高,维护容易,还具有节能、安全、高品质的供水质量等优点,长期运行经济效益可观。

但有些恒压变频供水系统存在供水系统不能正常循环工作、不能软起及复位;直接启动跳闸,需要停总闸(复位)后重启等技术问题,不能真正达到高效节能的效果。

关键词:变频;恒压供水;技术改进;节能变频恒压供水已成为供水行业发展的主流趋势,其供水控制的技术水平也在日益提高,是目前最先进、合理的节能型供水系统,不论是设备的投资,运行的经济性,还是系统的稳定性、可靠性、自动化程度等方面都具有无法比拟的优势,而且具有显著的节能效果,长期运行经济效益可观。

国外该项技术已相当成熟,其使用已有一定规模,但是国内有些变频恒压供水系统还存在某些技术问题,例如我校所用的DHC-8200供水控制器恒压变频供水系统,存在供水控制器的参数设置不当,使供水系统不能正常循环工作;时钟控制失灵,不能软起、复位;直接启动跳闸,需要停总闸(复位)后重启,不能正常使用,更不能真正达到高效节能的效果。

基于此,我们对变频恒压供水系统进行了系统的研究和技术改进,取得了一点效果。

1 防护措施设置水锤消除器、空气缸、缓闭阀和补气阀,同时对突然停电时的电泵轴采取刹车装置。

对电气控制方面,采用循环供水系统时,要求换泵时间不能过长,且要设置合适的加减速时间,使供水流速变化尽可能平稳。

2 供水控制器的选择目前恒压供水系统出现了由PLC+变频器+交流异步电动机+离心式水泵+压力传感器构成的系统。

随着PLC在各行业的广泛应用,以PLC作为供水控制器能更好地满足供水系统的控制要求。

以S7-200系列的PLC为例,由它作供水控制器的恒压供水系统有以下优点:2.1 简化系统,提高系统的可靠性PLC除了能采集压力表传来的模拟量信号,还可采集变频器模拟量输出端口输出的频率信号,这两类信号能同时被CPU224CN主机采集并同时作为是否休眠情况的判断依据,如当压力高而变频器反馈频率很低时,直接利用设定在PLC中的基准压力和最低频率值与所采集到的信号相比较即可,不必象某些专用供水控制器那样要有外围附件来接通第二压力控制端,即简化了系统,也提高了系统的可靠性。

燕山大学课程设计说明书（机电一体化课程设计）项目名称：25ml/r恒压变量泵设计及控制特性仿真分析姓名：闫桂山、张帅、宋旭通、孙永海指导教师：权凌霄职称：讲师2012-11-17燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）：机械工程学院基层教学单位：机电控制系项目名称25ml/r恒压变量泵设计及控制特性仿真分析指导教师姓名权凌霄小组成员分工闫桂山：了解掌握各种恒压变量泵的工作原理和控制策略张帅：液压泵外壳三维建模宋旭通：液压泵仿真分析孙永海：说明书的编写项目考察知识点1.在理解反馈控制原理的基础上，初步了解液压泵特别是变量轴向柱塞泵的变量形式和工作原理2.SOLIDWORKS的简单应用——泵壳三维建模。

3.Amesim的基本建模与仿真设计。

项目设计参数25ml/r，恒压轴向柱塞泵，斜盘式项目实施内容1.设计恒压变量泵主体结构及变量机构（机-液反馈）。

2.通过理论建模（机-液反馈传函）和仿真分析，给出25ml/r恒压变量泵变量机构的结构参数和工作参数。

3.绘制25ml/r恒压变量泵三维零件模型、装配模型及相应的二维工程图。

项目结题须提交材料1. 设计计算说明书2. 变量机构工作原理图A43. 泵的三维装配模型及二维工程图1*A1、8A24. 仿真分析报告、汇报PPT项目实施时间节点要求第一周：设计恒压变量泵主体结构及变量机构（机-液反馈）。

第二周：通过理论建模（机-液反馈传函）和仿真分析，给出25ml/r 恒压变量泵变量机构的结构参数和工作参数。

第三周：完成二维和三维图的绘制第四周：完成泵壳体模态分析，准备汇报。

小组分工及贡献姓名课题组分工闫桂山各种恒压变量泵的工作原理和控制策略的了解及其原理图绘制，恒压变量泵的设计计算，恒压变量AMESim仿真，Matlab仿真，恒压变量泵的测绘，word排版制作，PPT制作宋旭通恒压变量泵的原理分析，恒压变量泵AMESim 仿真、恒压变量泵的原理分析，恒压变量泵的测绘，solid works三维爆炸视图的生成，word排版制作，PPT制作张帅恒压变量泵的测绘，三维建模，二维图绘制，相关资料查询孙永海恒压变量泵的测绘，三维建模，二维图绘制，相关资料查询摘要恒压变量泵是一种高效、节能、大功率的液压动力源，这种恒压能源与定量泵——溢流阀恒压能源相比较具有效率高、节约能源，系统的发热量少从而可靠性提高等一系列优点。

专利名称：一种PCY恒压变量柱塞油泵远程控制装置专利类型：实用新型专利
发明人：李忠太
申请号：CN201821754839.4
申请日：20181029
公开号：CN208935059U
公开日：
20190604
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型属于柱塞泵技术领域，具体涉及一种PCY恒压变量柱塞油泵远程控制装置，具体是恒压阀体的下部分别设置有进油口、出油口和回油口，其中部设置有恒压阀芯腔，进油口、出油口和回油口与恒压阀芯腔相连通，恒压阀芯腔内设置有恒压阀芯，恒压阀芯的轴向中心设置有阻尼孔，恒压阀芯的右端连接有弹簧，恒压阀芯左端为阀芯左腔，恒压阀芯右端为阀芯右端弹簧腔，恒压阀体上部设置有远程控制口，远程控制口与阀芯右端弹簧腔相连通，远程控制口与远程调压阀进油口连通。

本实用新型的优点是在恒压阀芯上作一个轴向阻尼孔后，不管远程调压阀放在什么位置，用户都能通过调整远程调压阀的压力等级，对油泵进行遥控，使其作无级变量输出。

申请人：咸阳陶瓷机械制造有限公司
地址：712023 陕西省咸阳市秦都区渭滨镇西华路南段
国籍：CN
代理机构：北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：刘振
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