液压驱动惯性系统能量回收的节能试验研究

针对液压驱动惯性系统提出了电容储能式液压马达能量回收的节能方案.搭建了液压马达能量回收试验台,进行了能量回收过程中的能量转化效率和节能效果的试验研究.试验结果表明,在液压驱动惯性系统中采用液压马达进行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.     

基于AMESim和MATLAB/Simulink联合仿真的采棉头液压系统设计

为解决采棉机采棉头液压马达由于负载不断变化引起的转速不稳定和不同步的问题,采用AMESim和MATLAB/Simulink联合仿真的方法,对采棉头液压系统进行了AMESim液压系统建模,在施加不断变化的负载情况下进行PID控制和模糊自整定PID控制仿真。结果表明:施加PID控制要比不施加任何控制的液压马达转速更加稳定,转速更加趋近于设定值;模糊自整定PID和PID控制都可以使液压马达转速趋近于设定值,但模糊自整定PID控制比PID的控制马达同步精度更高。     

翻转机构节能型液压系统设计与分析

翻转机构的旋转臂绕转轴以一定角度上下转动完成工作循环。研究翻转机构的液压驱动系统,在液压系统设计中采用蓄能器回路回收再利用翻转机下降过程中的重力势能以达到节能的目的。基于AMESim对液压驱动翻转机构的液压系统进行仿真分析。通过对系统的能耗分析,得出采用蓄能器的液压系统可有效地提高系统的效率,实现节能。     

轧铜设备液压泵站节能改造

在液压系统设计和使用中,在满足传动和控制的前提下,还需要通过分析液压系统中的能量损失途径,考虑如何高效可靠地利用系统功率。针对某车间热轧铜锭生产线液压系统,分析其工作过程,从节能的角度出发改造设备的液压泵站,并解决在改造过程中出现的问题,实现了节能目的,可以为液压系统的节能设计和节能改造提供参考。     

液压挖掘机回转液压系统能量回收研究

液压挖掘机在工作过程中存在很大的能量损失,其原因是其转台转动惯量大且需要频繁启动和制动。针对液压挖掘机回转液压系统,回收转台的制动能量并在转台反向启动时予以释放,以实现转台制动能量的回收和再利用。在此基础上,分析节能系统的能量回收机制,并通过AMESim进行仿真试验。试验结果表明:该节能系统的节能效果较为明显,液压挖掘机能耗得到了降低。     

液压缸制动过程中能量回收系统的研究

针对需频繁启动与制动的高速重载液压系统存在的制动冲击和能量损耗问题,提出一种以液压蓄能器为储能元件,通过对液压变压器中变量泵的排量进行合理控制,使液压缸制动腔的压力满足制动要求的能量回收系统。详细介绍了该系统的工作原理和控制过程,对关键元件进行了选型分析,利用AMESim软件对系统进行了仿真,验证了其可行性。仿真结果表明,该系统具有良好的制动效果和较高的能量回收效率。     

液压挖掘机能量回收系统的仿真分析

普通液压挖掘机在典型工况下,动臂、斗杆和铲斗下降存在着巨大的势能浪费,并且由此而引起液压元件发热、失效等问题.针对这些情况,设计一种由换向阀、液压马达、发电机和蓄电池组成的能量回收系统.采用AMESim建立了挖掘机工作装置和液压系统的仿真模型.仿真结果表明:在一个工作周期中,动臂可回收能量最高,且其对应回收系统中蓄电池的荷电状态值(SOC)增加最多.所以在进行混合动力挖掘机设计时,优先对动臂的能量进行回收,可以在控制装机成本的情况下,最大程度地实现节能.     

复杂摘棉气力输送系统流固耦合数值建模与流场分析

针对复杂的摘棉过程进行分析同时对气力输送系统进行数值建模。采用Fluent软件中的滑移网格与UDF来控制采棉装置中各个部分的运动并实现运动过程中的流场分析,通过网格的动态变化来模拟内部的流场变化。结果表明:运动到2.5 s、不同的出口速度时,吸力输棉装置的入口速度对采棉装置内部流场的影响较大,需要合理控制吸力输棉装置速度才能输送籽棉;同时在满足籽棉气力输送条件时出口速度最小为25 m/s时,采棉装置内部的速度和压力云图分布较为均匀;在输棉区域中,气流方向与脱棉刷方向相同的时候速度更大,有利于籽棉的输送。采棉装置数值建模和流场分析方法能够为之后的设计与优化提供参考。     

新型振动能量助力式汽车液压转向系统研究

介绍一种振动能量回收式液压减振系统.该系统能回收部分振动能量,从而降低油耗;回收的高压油液可以用于制动系统、转向助力、液压离合操纵机构等.设计了一种能回收振动能量的非充气式单筒减振器,介绍了该减振器的结构与工作原理.对新型振动能量助力式汽车液压转向系统的组成与工作原理进行了研究.该振动能量回收式液压减振系统申报了国家发明专利(CN102152778A),振动能量助力式汽车液压转向系统申报了国家实用新型专利(ZL 201120101078.4).     

静液压叉车制动能量回收系统设计与仿真研究

静液压叉车通过制动溢流阀完成行走制动的过程中,叉车大部分动量以热能的形式流失。为了减少制动溢流损失,设计一套基于蓄能器及双联泵/马达的静液压叉车行走制动能量回收系统。分析该能量回收系统工作原理,对叉车各元件的参数进行了计算,建立了系统数学模型和AMESim仿真模型,并对无能量回收启停和能量回收启停两种工况进行了对比分析。结果表明：该系统的蓄能器回收效率可达到26.41%,能量再利用效率可达到90.81%,总节能效率最高可达23.98%。此能量回收系统节能效率可观,为静液压叉车节能技术的进一步研究提供了参考。     

采棉机动力换挡行驶传动系统设计与试验

针对采棉机作业工况复杂,提出一种由静液压无级变速与机械式有级变速组配式动力换挡无级调速行驶传动方案。建立采棉机田间采摘、田间运输和公路运输3种工作模式控制逻辑,确定3种模式速度范围。构建动力传动方程,确定采棉机设计参数和液压系统元件选型。搭建采棉机样机进行速比特性田间试验,分析调速特性与变量泵效率特性。结果表明：通过变量泵和变量马达联合调控以及改变机械式有级变速箱传动比,可实现采棉机在田间采摘模式时恒转矩输出,在运输模式时恒功率输出;采棉机田间采摘速度范围为0~8.5 km/h,田间运输速度范围为0~14.5 km/h,公路运输速度为0~27.5 km/h;可实现采棉机全程作业无级调速,满足其行驶动力需求。     

导向式气力采摘系统流动特性研究北大核心

为提高采棉机的作业效率并解决采棉机在高速作业中存在棉花采摘效率低及落地棉较多等问题,根据采棉机导向器与采摘头工作原理,对导向器进行优化设计。根据棉株物理属性和气力采摘理论数值分析,建立导向式气力吸棉装置数学模型;运用Fluent软件对不同结构模型的气力吸棉装置进行数值模拟,对比分析吸棉装置气流场流动特性及吸棉口的速度与压力。结果表明:当吸棉装置为圆柱体模型时,吸棉口速度与理论相差较小,合理地分配了内部速度流线;该模型具有结构简单、操作方便、性能稳定、经济实用等优点。研究结果为采棉机气力采摘系统研发提供了参考。     

车辆制动能量回收模拟系统设计与仿真

目前国内液压节能汽车试验平台结构复杂,管路繁多,液压泵/马达、飞轮等的动态参数不确定,无法满足多种工况下的实验配合问题。新型车辆制动能量回收模拟系统,使用电液比例控制系统代替传统的液压泵/马达,可实现能量回收过程多种复杂工况的动态模拟。设计车辆制动能量回收模拟系统,运用MATLAB/Simulink软件,建立了车辆制动能量回收模拟系统的仿真模型,通过仿真得到了该模拟系统在充、放液过程中的动态特性,并设计了试验台架,为后续车辆制动能量回收系统的实验研究提供了平台。     

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。     

基于负载敏感技术的新型注入头液压驱动系统设计

针对某特殊应用场合的轻型小功率注入头,设计一套基于负载敏感技术的定量泵开式液压驱动系统。通过标定负载敏感阀的自身压力,对注入头最大提升力、最大下注力进行限定;利用先导压力控制阀对负载敏感阀的远程压力调节,实现注入头所需提升力、下注力的实时远程控制;通过远程比例手控阀对负载敏感阀阀芯的控制,实现注入头提升速度及下注速度的比例调节。将负载敏感技术应用于注入头液压驱动系统,解决了传统注入头液压驱动系统能耗高、维护困难、成本高等难题,为轻型小功率注入头的液压驱动系统设计提供了一种新思路。     

采棉头液压系统负载前馈-反馈恒速控制

针对新型采棉机滚筒部分采棉头转速不稳定问题,以比例阀控马达恒速控制系统为研究对象,建立阀控马达系统的数学模型,根据此数学模型设计二阶自抗扰控制器,将扰动误差、系统未建模误差等记入系统总误差中,设计状态扩张观测器实时观测并通过非线性控制器直接补偿,然后再对负载干扰设计前馈控制器,补偿稳态误差.仿真结果表明:前馈+ADRC的复合控制效果更优,响应时间和超调量都有明显下降,具有很好的抗干扰能力和鲁棒性.     

YB32-200型压力机液压系统节能设计

环境恶化和能源危机使得在工程技术领域内,以"节能"、"环保"为特征的绿色液压技术得到推广和应用。材料成型设备YB32-200型压力机应用广泛,从节能角度对原有液压系统进行节能改造,利用蓄能器回收主液压缸无杠腔的高压能量,并应用西门子200PLC代替原有继电器控制,使压力机更加节能、工艺动作更准确、可控性更高。     

基于工作特征的电动叉车能量联合回收方法研究

针对电动叉车在其工况循环中,门架系统升降和驱动系统起、制动频繁所产生的节流损耗和能量浪费问题,提出一种基于工作特征的能量联合回收方法。在分析叉车典型工作流程基础上,提出以超级电容作为储能装置的电动叉车势能和制动能的联合回收方案,并引入模糊PID自适应控制方法实现电液位置伺服系统对液压缸位移的精准控制;针对提出的方案和控制方法,运用AMESim和Simulink软件建立了电动叉车势能和动能的能量联合回收仿真模型;最后,利用提出的方法和仿真模型对某仓库电动叉车的一个工作循环进行能量回收分析,结果表明所提方法对势能和制动能联合回收的效果显著,提高了电动叉车续航里程和能量使用效率。