蓄能器在兆瓦级风机偏航液压系统中应用的仿真研究

蓄能器在兆瓦级风机偏航液压系统中的主要作用是充当应急动力源,仿真研究蓄能器对系统偏航和制动性能的影响并计算其预充气压力和预充气容积的合理取值范围具有重要意义。在AMESim中建立了蓄能器充当紧急动力源的仿真模型,研究了预充气容积和预充气压力对系统偏航性能和制动性能的影响规律。结果表明:蓄能器在偏航和制动过程中充当应急动力源可满足系统压力的需求,且蓄能器预充气压力及预充气容积在设定范围内取值越大,偏航液压系统的工作性能越可靠。     

风电叶片车辆运输装备液压减振特性研究

针对风电叶片新型液压机构运输装备,在对运输系统简化的基础上,建立了牵引车、运输装备和叶片之间的数学模型,数值分析系统振动能量传递、装备的蓄能器刚度与节流阀阻尼,考虑叶片运输状态的模态,得到运输装备模型基本参数,仿真分析系统路谱激励下振动加速度以及蓄能器容量影响。结果表明:蓄能器刚度、节流阀阻尼是影响系统性能的主要参数,选择最优的节流孔直径和蓄能器容量及预充压力,在输入激励频率大于固有频率2~(1/2)倍时,振动传递率小于0,叶片振动加速度明显降低,叶片相对于静平衡位置偏移的振动位移减小,系统减振性能有较大的改善。     

节流阀小开度下流场仿真和最小稳定流量研究

为了从理论上分析节流阀最小稳定流量产生原因,用FLUENT软件对节流阀不同开度和压差下的流场进行仿真分析,得出了节流阀小开度下的流场特征,探讨了流场特征和最小稳定流量之间的关系.结果表明:节流阀小开度下流场特征对最小稳定流量影响很大,小流量易受杂质阻塞节流口影响而产生波动;节流口开度和压差影响节流口流速、涡旋和气穴现象,影响流量稳定.要得到合适的最小稳定流量,减小节流口阻塞,需要设计合适的开度、压差和流道.     

牙轮钻机静液压制动系统仿真分析及能量回收方案设计

牙轮钻机采用静液压制动,需要避免系统压力波动对泵产生的冲击,同时钻机的动能或者势能可以回收再利用。通过对静液压制动系统的计算与仿真分析,对闭式泵高压溢流阀参数进行调整,减小系统压力冲击;提出了制动系统能量回收方案,并对能量回收系统进行了数学建模与仿真分析,获得了蓄能器气腔压力随时间的增长关系,揭示了节流阀开度大小与制动时间的关系;对制动系统能量回收效率进行了计算。证明了牙轮钻机采用静液压制动系统的正确性以及能量回收方案的可行性,实现了将钻机动能或者势能转换为蓄能器压力能的能量回收,为大型车辆制动系统能量回收提供了参考。     

基于AMESim精冲机主缸液压系统的仿真与研究

以某精冲机的主缸液压系统为研究对象,分析精冲机液压系统的工作原理,改进原有主缸液压系统,增加调速模块。建立蓄能器的数学模型,从理论上找到了影响蓄能器性能的主要参数,运用AMESim软件建立精冲机的主缸液压系统仿真模型,分析蓄能器各项主要参数对主缸冲裁频率的影响,并且建立调速模块的HCD仿真模型,研究相关主要参数对调速模块动态性能的影响。结果表明:蓄能器预充气压力、体积、接口尺寸对精冲机冲裁频次有较大影响,减压阀初始开口量为5 mm、节流孔尺寸为2 mm时减压阀动态性能较好。     

四驱电动车液压再生制动系统制动能效的研究

为定量分析四驱电动汽车液压制动能量再生系统的制动效能和蓄能能力,设置再生制动系统单独制动仿真。液压二次元件以泵的形式运行,建立蓄能器数学建模,对汽车制动时的受力进行运动学分析,然后在AMESim软件上搭建仿真模型。由于蓄能器最低工作压力是影响蓄能器效能的关键参数,进而也是影响液压制动能量再生系统制动效能的关键因素,所以赋予蓄能器不同的最低工作压力进行对比仿真分析。仿真结果表明:当蓄能器最低工作压力为17 MPa时,在保证四驱电动车液压再生制动系统有较高的制动能效的同时,可以获得较高的蓄能器效能。     

不同节流阀口对液压制动系统调节性能的分析及仿真

介绍车辆自动液压制动系统的工作原理,利用AMESim仿真软件分析了3种节流阀口的动态特性,并为该系统的流控阀选择了三角槽形节流阀口;分析了三角槽形节流阀口结构参数对系统调节性能的影响。结果表明:三角槽形节流阀口的宽度和深度对系统调节性能的影响很小,而随着三角槽形节流阀口长度的增加,系统调节性能得到明显的改善。     

蓄能器在履带车辆静液驱动系统中的应用特性研究

根据双泵双马达闭式静液驱动系统的工作原理及特点,分析了由控制阀组将蓄能器连入系统后系统的工作特性;基于Matlab/Simulink平台,从吸收压力冲击、能量回收及再利用的角度,建立了系统模型,仿真分析了不同容积、不同充气压力的蓄能器在静液驱动系统中吸收压力冲击的效果、在制动工况下回收能量及在驱动工况下能量再利用的效果,得到了系统能量回收率、制动时间随蓄能器关键参数变化的仿真曲线及起步、加速过程车速变化曲线,分析了蓄能器对缓解系统压力冲击、系统制动性能及驱动性能的影响。     

电磁比例节流阀新型节流槽的建模与特性仿真

提出一种线性节流槽,利用它能够实现节流槽的过流截面面积与节流槽开口的大小呈线性正比例关系。将它用于电磁比例节流阀,可以实现通过节流阀口的流量与阀芯位移呈线性规律变化,配合使用比例电磁铁,很容易实现电磁比例节流阀的电信号对通过阀口流量的比例控制。根据电磁比例节流阀的实际工作环境,以MATLAB作为仿真平台,对电磁比例节流阀的稳态特性进行仿真,得到了电磁比例节流阀在不同开口时的流量特性曲线、刚度特性曲线和阀口开度与流量关系曲线,并对仿真结果进行分析,分析结果对于优化电磁比例节流阀的设计参数有重要的指导意义。     

液压蓄能式车辆制动能量回收系统的AMESim仿真研究

建立车辆液压蓄能式制动能量回收装置的AMESim仿真模型,对其工作过程中的能量损耗情况和制动性能的影响因素进行仿真研究。仿真结果表明:能量回收制动过程中,由于车辆行驶阻力造成的损失占车辆总动能的16%,是能量损失的主要方面;提高能量回收效率的办法是提高蓄能器预充气压力或减小蓄能器体积;改变液压泵/马达排量对提高能量回收效率的影响不大,但可显著影响车辆的起动和制动时间。     

基于控制导向模型的液压混合动力车辆能量管理控制研究

为了提高轻型卡车串联型液压混合动力车辆的燃油经济性,提出一种液压混合动力车辆系统控制导向非线性数学模型。该系统数学模型将串联型液压混合动力车辆视为多端输入和多端输出系统:输入由发动机节气门开度、液压泵排量和最大排量以及机械制动转矩组成;输出由发动机速度、发动机转矩、蓄电池压力、车辆速度和燃油流量组成。设计线性二次型积分控制器并且应用于提出的串联型液压混合动力车辆模型上,能够实现低液面控制器输出随动控制。仿真结果表明所设计的数学模型和控制策略能有效节约发动机燃油消耗,操纵性能良好。     

大流量工况下液压阀流道流场数模分析

液压阀用于控制液压系统中液流的压力、流量和方向,因此液压阀性能的好坏对整个系统的性能起着至关重要的作用。以某型号滑阀式多路换向阀为研究主体,建立了液压滑阀内流道不同阀口开度的流场稳态分析模型。基于FLUENT软件分析大流量工况下不同阀口开度时阀内整个流域压力、速度的分布规律,并进一步对节流口1内部复杂流场进行了数值模拟。     

采用蓄能器的大负载液压缸制动系统设计及其能量回收率仿真分析

为有效减缓大负载液压缸制动阶段产生的冲击影响,并且有效减少能量损耗,采用液压蓄能器构建重力势能回收系统,通过AMESim仿真平台对动态制动过程和能量回收率进行分析。研究结果表明:在前0.5 s大负载液压缸处于匀速运动,后续系统进入制动并开始回收能量;从1.4 s开始,系统出现泄漏,蓄能器无法继续回收能量,需要利用切断阀将制动回路切断;在切断阀最初产生制动效果时,回油路流量已处于很低的状态,因此缓冲腔并不会受到较大冲击;不同的蓄能器体积并不会引起系统制动状态的变化,可达到基本相同的能量回收率。提高蓄能器初始压力后,在更短时间内可完成制动过程,并且回收的能量基本不变。     

基于AMESim的起重机回转冲击问题的研究与改进

为了缓解起重机回转系统启动过程中的压力冲击问题,分析回转系统的组成及其液压系统;基于AMESim仿真软件建立样机回转系统的仿真模型,并通过实验与仿真分析对比验证了仿真模型的正确性;分析样机马达A、B口与制动器的压力动态特性,提出改善回转系统性能的改进措施并进行了实验验证。仿真及实验结果表明：通过采用旁通回路,回转系统启动时的冲击压力减小了;通过改变系统的控制策略并在制动回路中加装单向节流阀,回转系统制动时的稳定性明显增强,为今后回转系统的改进设计提供了参考。     

串联式密炼机卸料门液压驱动系统设计与仿真

设计密炼机卸料门液压驱动系统,利用AMESim建立系统仿真模型并进行动态性能仿真,分析蓄能器充气压力和容积对密炼机卸料门开启时间的影响规律。仿真可得:所设计的液压驱动系统能在极短的时间内开启密炼机卸料门;蓄能器气囊压力增大或蓄能器气囊容积增大,密炼机卸料门开启时间均减小。     

高升率液压脉冲系统机制分析与设计

为模拟航空作动器高压力、高升率工作环境进行脉冲试验,设计了T形波脉冲系统,系统采用压力传感器和电液伺服阀构成闭环控制,通过控制经伺服比例阀流入非对称增压缸低压腔的流量建压。在建立蓄能器、电液伺服阀及增压缸-被试工装件的压力-流量数学模型的基础上,基于AMESim搭建仿真模型,对比分析不同工装件容积、脉冲升率对系统动态性能的影响。仿真结果表明,系统主要由蓄能器提供瞬时流量快速建压,释放能量后,液压泵需要在一个周期内为蓄能器补充0.25 L液压油;为保证压力升率,系统最低流通能力为250 L/min。依据仿真结果选择系统关键元器件搭建脉冲试验台,试验台实现峰值压力42 MPa、升率1 100 MPa/s的T形波,并稳定持续20万次脉冲,验证了仿真分析的正确性。