基于机械功率回收式液压泵马达试验台的研制

针对传统大功率液压泵马达试验台采用节流阀或溢流阀方式加载,导致能量均以热能的形式浪费的问题,设计了一种可对开式液压泵、闭式液压泵和液压马达进行性能测试的机械补偿功率回收式试验系统.从理论上对系统的匹配要求和回收效率进行了详细分析,同时通过试验发现系统功率回收效率与液压泵和液压马达的总效率成正比,其实际功率回收效率最高可达46％以上.液压系统设计合理,功率回收效果良好,为液压泵马达试验台的设计与研究提供了新的设计理念.     

某液压泵马达测试台功率回收系统研究及分析

随着液压泵等液压元件的发展趋向高压、高功率、高转速，液压元件测试台的功率也在不断提高，造成更多的能量消耗，因此试验台的功率回收至关重要。分析了电功率、机械补偿和液压补偿的功率回收系统方案，确定出液压泵马达测试台较为理想的功率回收系统形式。对选用的电功率回收系统通过AMESim软件建立了功率回收系统模型，对不同工况下电功率回收系统的回收率进行分析。     

一种液压功率回收试验系统的工作特性及回收效率研究

结合设计的泵-马达试验台,介绍采用变频调速技术的功率回收式闭式液压系统的基本组成和结构;分析液压功率回收的工作原理及技术特点;研究系统需满足的流量和扭矩匹配要求,得出系统中扭矩在各轴上的传递情况;从理论上推导了该试验系统功率回收效率的计算公式。对功率回收系统的设计及应用具有一定的理论参考价值。     

液压马达试验台中功率回收系统的分析计算

带有功率回收系统的液压马达试验台能在试验过程中回收部分被试马达的输出功率,在很大程度上减少电能消耗,降低试验成本。介绍一种适用于多种规格系列马达的性能试验台,分析了其功率回收系统的计算方法,为系统中元件和设备的选择提供参考。     

液压泵(马达)可靠性试验台设计与仿真

针对可靠性高、寿命长的液压泵(马达)在可靠性试验中功率消耗大的问题,设计了一种基于电功率回收方式的液压泵(马达)可靠性试验台,利用AMESim软件对关键元件及系统进行了建模仿真。通过与样本曲线进行对比,验证了仿真模型的准确性和系统原理的正确性。基于不同工况下试验系统的加载控制方式,研究系统的功率回收特性。仿真结果表明,该试验台功率回收率最大能达到43%,对开发功率回收型液压可靠性试验台具有指导意义。     

混合动力液压挖掘机液压马达能量回收的仿真及试验

针对混合动力挖掘机提出利用液压马达对液压执行元件的回油进行能量回收的节能方案。建立液压挖掘机能量回收的仿真模型,对各执行元件的可回收能量所占比重和系统的节能效果进行仿真计算。搭建混合动力液压马达能量回收试验台,进行能量回收过程中的能量转化效率和操控性能的试验研究。试验和仿真结果表明,在混合动力液压挖掘机系统中采用马达能量回收和发电机转速控制执行元件运动速度的节能方案是可行的。     

液压再生制动系统的能量回收效率研究

针对纯电动汽车续驶里程低、电池充电难等问题,对纯电动汽车的再生制动系统进行了研究,通过比较多种液压制动能量回收方案与储能方式,提出了定压源飞轮液压再生制动系统。为提高所提出的再生制动系统的能量回收效率,以泵/马达和蓄能器工作参数作为变量进行了试验研究和基于AMESim软件的仿真研究,通过仿真分析和试验研究对比,找出了最佳的参数匹配。研究结果表明,该再生制动系统的能量回收效率随着蓄能器容积的大小不同和液压泵/马达的排量不同而改变,泵/马达排量越大回收的能量越多,但是随着排量的增加泵/马达上的阻力也增加了,高于一定值后能量回收效率会下降;蓄能器容积越大,可回收的能量越多。对该系统的研究值得借鉴,可为合理匹配电动汽车液压再生制动系统参数提供依据。     

功率回收型液压马达智能测试系统

针对企业对液压马达测试系统的需要,设计并研制出基于功率回收原理的液压马达智能测试系统和装置,并投人使用多年.本文介绍了测试系统的液压回路原理、控制原理和软硬件组成,重点阐述了功率回收、低速加载以及智能控制等关键问题.对系统进行了出厂试验,在对实测结果与马达的实际性能对比后得出该系统可用的结论.     

一种液压功率回收型齿轮传动加载疲劳试验台的设计

基于液压补偿功率回收理论,采用容积调压加载的方式,结合PLC在液压系统的控制应用,针对试验台的液压系统及测控系统进行设计,并对液压系统的主要液压元件试验参数匹配关系进行理论计算。由理论关系式得出液压马达排量的调节对试验台的驱动转速与加载转矩的影响,并依照系统原理搭建试验台,通过试验检测,得到功率回收效率。     

电磁超越离合器功率回收型液压泵试验台研究

在常规功率回收型液压泵实验台中，当电机转速超过回收马达转速时，功率回收马达成为电机负载而产生额外的功率损耗。针对这一问题，设计了一种应用电磁超越离合器的功率回收型液压泵试验台，并对该试验台功率回收原理及功率回收效率进行分析。并以K5V200DT轴向柱塞泵作为对象验证试验台的功率回收效果。结果表明：应用了电磁超越离合器的功率回收型液压泵试验台功率回收效率达到了42.16%,功率回收效果良好，为解决液压泵功率回收型试验台的额外功耗问题提供了新的解决方案，对液压泵功率回收型试验台的高效设计具有一定的指导意义。     

大型油气悬挂缸静、动态性能试验台设计

针对大型油气悬挂缸的静、动态性能试验,提出了一种由伺服电机驱动的定量液压泵/马达控制加载液压缸的节能型试验台设计方案,试验过程中能量的回收与存储采用超级电容。试验台可对被试悬挂缸施加多种激励,且液压主回路无节流。建立了加载系统的数学模型,并利用AMESim软件仿真了性能试验过程。研究结果表明：试验台的性能可以满足多种大型悬挂缸静、动态性能试验的需要,且能实现能量回收,相对于阀控系统能耗降低了约92%;超级电容储能方案避免了电机瞬时大功率运行对电网的冲击,大幅降低了配电系统的建设、改造成本。     

轮边驱动液压混合动力车辆能量回收系统性能研究

合理配置系统各主要参数,是影响混合动力车辆制动性能及节能效果的关键问题。以轮边驱动液压混合动力车辆为原型,分析了轮边驱动液压混合动力车辆能量回收系统的工作原理,以原型车的1/4为基础,对辅助动力元件（蓄能器）、二次元件（液压泵/马达）的参数进行了理论分析;建立了能量回收系统的AMESim仿真模型,进行仿真分析;搭建了试验台架,开展试验验证。结果表明：在满足制动性能要求的前提下,增大蓄能器容积以及降低蓄能器最小工作压力有利于回收制动能量;二次元件的排量对制动性能的影响比较大,对制动能量的回收率影响很小;蓄能器工作压力越低,能量密度越大。     

功率回收式液压泵可靠性试验台的研制

基于目前最为流行的液压泵加速寿命试验和冲击试验,针对现有功率回收式液压泵试验台的特点及存在的问题,设计了一种多台液压泵可同时进行试验的机械补偿功率回收式液压泵可靠性试验台,提供了新的液压泵试验台设计理念,对相关工作具有一定的指导意义。     

一种强耦合性的液压功率回收系统

结合各种液压功率回收方式,针对大功率液压泵（90B100）、液压马达（90M100）的效率性能试验设计了一种节能、强耦合性的功率回收系统,并对该液压系统的流量、扭矩、效率特性在理论上进行初步研究和探索。理论得出该系统的功率回收效率较高,具有研究应用价值。     

闭式泵控液压机运行与能效特性

液压机的特点是滑块质量大,工进负载力大,其滑块空程下放造成了重力势能、动能等能量的浪费。为了回收利用这部分能量并且降低电机转矩,基于“伺服电机+定量泵”的闭式泵控方案,提出了带超级电容储能系统的双排量泵/马达闭式驱动液压机方案,并制定能量管理策略对能量进行回收与再利用。搭建了液压机试验台,试验结果表明,储能系统的能量回收效率为79.3%;进一步开展仿真研究,基于SimulationX多学科仿真软件,构建了液压机的多学科仿真模型,仿真结果表明,双排量泵能大幅度降低电机转矩,储能系统能够减少液压机整机6.9%的能耗。     

Hydraulic Accumulator-Motor-Generator Energy Regeneration System for a Hybrid Hydraulic Excavator

Though the traditional energy regeneration system(ERS) which used a hydraulic motor and a generator in hybrid excavators can regenerate part of the energy, the power of the motor and the generator should be larger and the time for regenerating energy is so short. At first, the structure of new ERS that combines the advantages of an electric and hydraulic accumulator is analyzed. The energy can be converted into both the electric energy and the hydraulic energy at the lowering of the boom and the generator can still works when the boom stops going down. Then, a method how to set the working pressure of the hydraulic accumulator is proposed. To avoid the excess loss, extra noise and shock pressure, a two-level pressure threshold method that the generator starts to work at the rising edge of the high pressure threshold and stops working at the falling edge of the low pressure threshold is presented to characterize the working mode of the generator. The control strategies on how to control the boom velocity at the lowering of the boom and how to improve the recovery efficiency when the boom stops going down are presented. The test bench of hybrid excavator with ERS is constructed, with which the studies on the influences of ERS on energy conversion efficiency and control performance are carried out. Experimental results show that the proposed ERS features better speed control performance of the boom than traditional ERS. It is also observed that an estimated 45% of the total potential energy could be regenerated at the lowering of the boom in the proposed ERS, and the power level of the generator and the hydraulic motor could be reduced by 60%. Hence, the proposed ERS has obvious advantages over the traditional ERS on the improvement of energy regeneration time, energy efficiency, control performance and economy.     

基于电液协调式挖掘机复合动作能量回收研究

为了更好地实现液压挖掘机动臂与转台复合动作时的能量回收,对比了不同回收方式下的能量回收系统方案。在AMESim软件中分别建立液压式、电力式以及电液协调式能量回收系统的仿真模型,通过仿真分析综合比较,提出了一种基于蓄能器-液压马达-发电机的液压挖掘机电液协调式能量回收系统。研究结果表明:该系统的能量回收率达到了45.47%,能量再利用率达到了47.37%;能耗小,能量回收及再利用效率高,能更好地实现动臂与转台复合动作时的能量回收。