装载机全变量液压系统建模与能耗分析

根据装载机全变量液压系统工作原理,利用AMESim仿真软件建立了机液联合仿真模型,分析了一个工作循环作业过程中泵的动态特性及工作液压系统能耗效率,对比了不同工况和多路阀节流阀口形状下工作液压系统能耗与效率。仿真结果表明：在装载机作业过程中,变量泵输出压力和流量与工作负载需求匹配,一个工作循环内液压系统效率为80.6%,具有较好的节能效果;随着装载质量增加,装载机工作液压系统能耗降低,效率提高;节流阀口流量对装载机液压系统能耗与效率有一定影响,针对不同作业工况,宜选用不同的节流阀口。     

装载机流量匹配转向系统特性分析

国产小型装载机普遍采用负荷传感转向方式,该系统定量泵输出流量不能根据负载需求进行调节,会产生与流量有关的能量损失。针对此问题,提出用伺服电机独立驱动定量泵的流量匹配转向控制方法。在SimulationX中建立了装载机整机联合仿真模型,对采用负荷传感转向系统的装载机进行了仿真研究;构建了装载机的试验测试系统,对比仿真与试验结果,验证了仿真模型的准确性。进一步将流量匹配转向系统应运于此仿真模型,维持与现有系统相同转向特性的条件下,该系统在各转向工况下降低泵输出能耗约35%。     

基于AMESim全液压转向系统的建模与分析

针对定量泵构建的全液压转向系统工作时传动效率低、压力和流量损失严重等问题,将负载敏感式变量泵技术应用到全液压转向系统中。对转向系统中转向器、优先阀及负载敏感式变量泵的结构进行了详细阐述;利用AMESim仿真软件对转向系统进行了建模;基于AMESim仿真模型对负载敏感式全液压转向系统进行了仿真分析。研究结果表明:转向器转速在30 r/min和40 r/min时,压力和流量输出相对稳定;优先阀对转向器可起到流量调节作用;负载敏感式变量泵倾斜角在20°内能够控制输出流量的大小;负载敏感式全液压转向系统能够最大限度地减少压力和流量损失,从而提高传动效率。     

工程车辆定变量节能液压系统动态性能研究

针对工程车辆能耗较高的问题,以装载机定变量节能系统为研究对象,基于Amesim和Adams建立了工作系统的机液耦合仿真模型;分析了定变量液压系统的动态特性,并得到了新系统的功率分配结果。通过定变量系统的能耗对比试验表明定变量液压系统大大降低了高压溢流和低压大流量能量损失;定变量系统比定量系统节油14.5%,具有较好的节能特性,为定变量系统的改进提供了参考。     

徐工 LW600KV型轮式装载机

正产品亮点采用APD自动功率分配节能技术、大扭矩高效传动链匹配技术,液压系统可实现4次节能,发动机与双变匹配更加优化,降低燃油消耗的同时有效提升作业效率。采用徐工独创的基于流量放大转向的定变量液压系统,转向系统由变量泵供油,转向稳定性、舒适性表现更卓越。具有徐工专利技术的APD自动功率分配节能技术可根据不同施工工况,自动优化传动系统与液压系统占用的发动机功率,降低燃油消耗同时有效提升作业效率。液压系统按需供油,高压小流量溢流,低压卸荷、极限变排量,可实现4次节能,较传统机型     

轧机辅助液压动力单元节能分析研究

节能技术研究是当今世界发展的一个重要方向,尤其是液压系统的节能设计更具有十分重要的意义。以五机架冷连轧机辅助液压设备系统为研究对象,给出了比例压力和流量阀系统、负载敏感变量泵系统和伺服电机泵控系统三种动力单元模式,然后基于液压仿真软件AMESim建立了这三种动力单元的仿真模型,分析了三种动力单元模式下冷轧机升降、传送及压辊过程的工作功率和系统能耗。仿真结果显示,伺服电机泵控系统的能耗最低,相对节能效果最好。     

铲土运输机械

正装载机GJ20164049装载机流量匹配转向系统特性分析[刊,中]/闫旭冬…//液压与气动.-2016,(4).-21~24在Simulation X中建立了装载机整机联合仿真模型,对采用负荷传感转向系统的装载机进行了仿真研究;构建了装载机的试验测试系统,验证了仿真模型的准确性。进一步将流量匹配转向系统应用于此仿真模型,维持与现有系统相同转向特性的条件下,该系统在各转向工况下降低泵输出能耗约35%。图7     

定量泵LS与变量泵LS液压系统仿真研究

介绍了定量泵LS(负荷传感)与变量泵LS系统的工作原理。采用基于AMESIM的仿真技术研究两种负载敏感液压系统在不同工况下的能耗特点。变量泵LS系统中泵的输出功率随着负载功率的变化而变化,定量泵LS中泵的输出功率保持不变。     

基于AMESim的水下节能液压系统仿真分析

为满足水下恶劣工况,水下装备液压驱动以高可靠、控制性能优异的定量泵比例控制为主,但阀控液压系统能耗过大,使水下能量受限问题日益突出,制约了水下装备的发展。通过仿真开展了基于定量泵的水下节能液压系统研究。首先建立AMESim水下比例阀控及变频恒压泵控液压系统仿真模型,并设计了系统控制器;随后对液压系统能耗特性进行仿真分析。结果表明,泵控液压系统能耗比阀控液压系统低70%以上,且随着工作水深增加,节能效果增大。相对于目前水下阀控液压系统,变频恒压泵控系统在不增加系统复杂性同时节能效果明显,可有效降低系统能量消耗,提高水下装备的可靠性及稳定性。     

双泵合流液压系统转向动力学特性与能耗分析

针对装载机转向系统效率较低的问题,以装载机转向机构和双泵合流液压系统为研究对象,采用ADAMS和AMESIM建立了转向液压系统机-液耦合仿真模型,得到了不同因素对轮胎应力的影响,分析了装载机处于不同工况下双泵合流转向液压系统中压力、能耗和效率等特性参数的变化特性.仿真结果表明,转向角越大,轮胎所受的载荷越大;转向半径越小,轮胎的侧向力越大.在慢转向时利用双泵转向液压系统比快速转向效率高,研究结果为装载机合流转向系统的节能效果提供了数据参考.     

装载机线控转向系统的设计与分析

针对装载机转向系统能源消耗大,使用成本高,驾驶室工作条件差和驾驶易疲劳的缺点,设计了线控转向系统。该系统采用变量泵,系统采用容积控制,能耗较定量泵低,去除了方向盘与转向系统之间的机械连接,转向非常轻便,工作室环境得到了改善。首先设计了整体的线控转向系统方案,然后建立了数学模型,在数学模型中加入PID模糊控制,最后在MATLAB/Simulink中仿真。结果证明,该系统具有非常好的稳定性,方向盘转角与转向马达转角随动性很好。     

定量泵负荷传感系统在叉车上的应用

为保证怠速时仍然满足转向助力要求,在发动机额定工作状态下,普通的液压转向系统往往存在流量过剩,造成能量损失较大的现象。采用定量泵负荷传感技术可以实现转向液压系统流量按需分配,仅需增加较低的费用,即可实现叉车节能的目标。本文重点阐述定量泵动态负荷传感系统技术在叉车上的应用。     

负载敏感变量泵在装载机液压系统上的应用与节能分析

将A10VSO系列负载敏感变量泵应用到ZL50装载机工作装置液压系统中,并在不同的工况下对该液压系统进行了节能分析与功率损失计算。结果证明A10VSO系列负载敏感变量泵驱动的装载机工作装置液压系统的功率损失较少。     

新型平衡式变量叶片泵节能研究

为了降低汽车液压动力转向系统中转向泵存在的较大能量损失的问题,提出一种含有浮动块的新型变量转向叶片泵。考虑到转向泵实际工况,将新型转向泵的变量范围设计为特定转速范围速度补偿代替全转速范围速度补偿。同时建立汽车液压助力转向系统的数学模型,对转向泵选择不同的参数进行仿真,分析节能效果。仿真结果表明该泵可有效降低液压动力转向系统的能量损失,是一种较有应用前景的新型叶片泵。     

新型节能型汽车转向泵节能特性仿真研究

为了降低汽车液压动力转向系统中由于转向泵的输出流量高于实际需求的流量存在的较大能量损失,提出一种含有浮动块的新型容积式变量叶片泵。该泵应用在汽车转向助力泵等工况,可有效降低液压动力转向系统的能量损失,是一种较有应用前景的新型叶片泵。同时建立汽车液压助力转向系统的数学模型,对转向泵选择不同的参数进行输出流量仿真,并对仿真结果进行对比和分析节能效果,为样机的优化设计提供指导建议。     

回撤吊车负载敏感液压系统设计及仿真分析

为解决负载匹配,以及缓解支架回撤吊车应用过程中存在的能耗高、效率低和系统温度高等问题,基于负载敏感变量泵对其液压系统进行设计及仿真分析。该液压系统主要由负载敏感变量泵、流量补偿阀、负载敏感阀、梭阀和液压缸等组成。在工作过程中,负载敏感变量泵通过梭阀及负载敏感阀感知系统负载力而向系统提供所需流量。基于AMESim对该液压系统和变量泵进行建模及仿真分析,得到液压缸压力、负载口流量变化和梭阀流量补偿以及变量泵压力、流量和斜盘倾角变化情况。结果表明：变量泵可根据负载所需压力和流量实时调整斜盘倾角大小,进而实现压力 流量补偿功能;负载压力和流量阶跃变化时,变量泵具有良好的动态补偿特性。     

基于分级压差控制的电动挖掘机双变动力总成控制方法研究

工程机械电动化是节能减排的最为理想的驱动方式之一。传统工程机械采用的负载独立流量分配(LUDV)系统由于柴油机调速特性的限制,一般主要采用的是变排量定转速的变流量模式,多执行器同时工作时容易出现流量饱和。工程机械电动化后,电动机相对柴油机具有良好的调速特性。为了进一步避免流量饱和的现象,同时考虑到变量泵在低排量区间效率较低,提出一种基于分级压差控制的双变动力控制方法,对比实际负载压差与设定压差大小来提高操控性。分析不同目标流量阶段与负载实际压差之间的关系,实现全范围的流量匹配,控制变量泵的变排量工作区间处于效率较高区域,达到最大程度地避免流量饱和工况的发生;建立AMESim仿真模型进行仿真分析;搭建试验样机进行试验,验证了分级压差控制具有良好的流量跟随,解决传统挖掘机在低速定转速时流量饱和问题,高转速时节能性提高了19%以上。     

兼顾操纵性与节能性的ECHPS可变助力特性与控制策略

转向系统的助力特性设计与控制对重型车辆的操纵稳定性和节能性具有重要影响。以重型商用车旁通比例阀式电控液压转向系统(Electronically controlled hydraulic power steering system,ECHPS)为研究对象,在Matlab/Simulink中建立包含比例电磁阀子模型、机械系统子模型、液压系统子模型和3自由度整车转向动力学模型的ECHPS系统仿真模型,基于能量流原理分析转向助力特性对转向系统节能性的影响,设计了兼顾操纵性与节能性的ECHPS可变助力特性曲线。采用模糊比例积分微分(Proportional integral derivative, PID)控制策略对比例电磁阀的阀芯位移进行控制,使旁通流量随车速可变。搭建ECHPS性能试验台,对ECHPS在不同车速下的助力特性进行测试,试验结果与仿真设计的理想可变助力特性基本一致,可以实现重型车辆低速时转向轻便性和高速时的良好路感,同时改善了转向系统的节能性。