液压混合动力挖掘机回转能量回收系统的设计和控制

为了解决挖掘机在回转阶段的能量回收再利用问题,基于压力共轨(CPR)液压混合动力技术设计了一个采用两个蓄能器的闭式回转制动能量回收系统。考虑到气体温度与热传递对蓄能器工作状态的影响,建立了系统的数学模型。为了提高回转制动的平稳性,减少回转装置的能量损失,设计了自适应模糊滑模控制器对回转速度进行跟踪控制。在Matlab平台上对系统进行仿真,结果表明:自适应模糊滑模控制器有较好鲁棒性、稳定性,可平稳控制回转装置;采用该系统可消除压力共轨系统二次元件之间的压力扰动,能够实现高达49.8%的再生能量用于驱动回转系统,比同吨位的液压挖掘机节能16.7%。     

液压挖掘机节能措施及混合动力系统方案

针对挖掘机运行过程中所产生的各种功率损失,分析了现有挖掘机系统的优缺点,综述了挖掘机液压系统节能措施的现状。根据液压泵/马达四象限的工作特性和液压变压器的特点,提出了基于回转装置和基于CPR网络的液压混合动力挖掘机系统的设计方案,采用液压泵/马达回收挖掘机回转/旋转运动制动动能,采用液压变压器回收挖掘机直线运动势能,实现发动机——液压泵——负载之间的合理匹配,能够解决现有挖掘机的传动效率和能量利用率低的问题。     

液压混合动力在挖掘机上应用研究

挖掘机在工作过程中制动频繁,能量损耗大,为了回收制动回转过程中的的能量,设计了液压混合动力挖掘机的回转系统,利用蓄能器回收制动能量。阐述了液压混合动力的工作原理,并进行了试验研究和分析。结果表明:液压混合动力降低了液压泵的功率损耗和液压马达的压力波动;在节能方面,蓄能器的能量回收效率达到74.75%,达到了节能的目的。     

基于CPR网络的全液压混合动力挖掘机

针对挖掘机运行过程中所产生的能量损失,分析了现有全液压挖掘机系统的优缺点,综述了挖掘机节能技术的发展状况。依据液压泵/马达(二次元件)四象限工作特性和液压变压器的特点,建立了基于CPR网络的全液压混合动力挖掘机系统,采用液压泵/马达回收挖掘机旋转运动制动动能,采用液压变压器回收挖掘机直线运动势能,解决了现有挖掘机的传动效率和能量利用率低的问题。     

混合动力液压挖掘机动力控制策略的研究

设计了一套液压挖掘机的节能液压系统,并且提出了具有超级电容混合动力液压挖掘机的全新结构和动力控制策略。通过计算机仿真,得出了对22吨并联式混合动力液压挖掘机的最优配置。     

液压马达能量回收系统操作性能研究

针对液压挖掘机配置混合动力系统后具备电池/电容的特点,分析了由液压马达和发电机组成的基本能量回收系统的基本结构和工作原理,对能量回收系统进行了数学建模与控制特性的理论分析,并建立了基于AMESim和MATLAB的联合仿真模型,分析了管道长度、液压马达-发电机转动惯量、发电机控制参数等对系统操作性能的影响。基于实验平台完成了能量回收系统的操作性能研究。     

混合动力挖掘机动臂势能回收系统比较研究

针对挖掘机动臂势能损失,提出了一种辅助动力式油液混合动力挖掘机动臂势能回收系统,通过仿真的方法与直接动力式油液混合动力动臂势能回收系统进行了比较研究。仿真结果表明:直接动力式能量回收系统,需要对挖掘机原液压系统做较大的改动,实际应用价值和效果不大;辅助动力式系统,释放过程平稳、独立,因而实用性更好。     

混合动力汽车液压气动制动能量回收系统的研究

近些年,国家力推新能源汽车,但受限于续航里程以及充电站数量限制,各大厂商以及消费者更青睐于混合动力汽车。对于混合动力汽车而言,如何提高混合动力汽车纯电模式下续航里程,是当下必须解决的难题,其不但可以提升混合动力汽车续航里程,还可以使混合动力汽车油耗更低,另外还能够在很大程度上保障混合动力汽车制动系统安全。文章是针对基于混合动力汽车液压气动制动系统能量回收而展开的具体探究,并提出相关建议,以资参考。     

基于能量回收再利用的液压挖掘机回转系统节能研究

为了提高液压挖掘机的节能性,通过分析一个标准工作循环中液压系统各执行元件能耗情况,证明了液压挖掘机回转系统节能研究的必要性。以挖掘机回转系统为研究对象,引入了能量回收再利用的节能技术,配置了一种具有节能效果的新型回转液压系统,利用Matlab仿真软件对该系统进行了仿真研究,得出了相关参数对液压挖掘机的节能性的影响,并进行了实验验证,对液压挖掘机节能研究具有一定的理论意义和实用价值。     

蓄能器在液压挖掘机能量回收中的仿真研究

液压挖掘机在工作过程中存在着较大的能量损失,其原因是其转台转动惯量大且需要频繁启动和制动,故而进行能量回收方面的研究有着较为重要的意义。针对液压挖掘机回转液压系统,采用蓄能器进行能量回收,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。同时,对液压挖掘机能量回收系统中的蓄能器参数的选择进行了分析。在此基础上对节能方法的能量回收机理进行了分析,并利用AMESim软件进行了仿真试验,结果表明,该节能系统节能效果较为明显,液压挖掘机能耗得到了降低。     

混合动力工程机械节能效果评价及液压系统节能的仿真研究

对比了串联和并联混合动力在工程机械中的节能效果,并分别将马达能量回收、单独驱动、电动机直接驱动回转和进出口独立调节等节能措施与并联混合动力系统相结合,进行了燃油消耗的理论计算和节能效果的评价,其结论对工程机械的节能研究具有指导意义。考虑到生产成本、操作性和元件的性能等方面因素的影响,提出并联混合动力单独驱动进出口独立调节电驱回转系统应该是目前比较切实可行的主要开发方案。     

CONSTANT WORK-POINT CONTROL FOR PARALLEL HYBRID SYSTEM WITH CAPACITOR ACCUMULATOR IN HYDRAULIC EXCAVATOR

Limitations of various accumulators in hybrid hydraulic excavator are analyzed. A program using capacitor as the accumulator based on constant work-point control is put forward. A simulating experimental system of hybrid construction machinery is established, and experimental study on constant work-point control for parallel hybrid system with capacitor accumulator is carried out using the pressure and flow rate derived from boom cylinder of hydraulic excavator in actual work as the simulating loads. A program of double work-point control is proposed and proved by further experiments.     

负流量控制模型与试验研究

揭示了液压挖掘机负流量控制的节能机理是控制六通多路阀的旁路回油流量为小的恒定值,在此基础上建立了负流量控制系统的数学模型,并在自行研制的试验样机上用电液比例技术再现了挖掘机上的负流量控制,证明了模型的正确性,进一步阐明了这一模型的应用方向。     

能量回馈式VVVF液压电梯速度控制系统研究

提出一种新型能量回馈式VVVF液压电磁速度控制系统,并对电梯上升和下降速度控制中的温度控制、电梯下行过程中的压力平衡、下降能量回收率等设计过程中的一系列问题进行了详细探讨和试验研究。试验结果表明,能量回馈式VVVF液压电梯同传统的阀控液压电梯相比具有控制性能优、节能效果显著等特点。     

配置蓄能器的变频驱动液压电梯能耗特性研究

介绍了配置蓄能器的变频驱动液压电梯控制系统的节能原理。给出装机功率的计算方法,说明该系统能够极大降低装机功率。对电梯轿厢在不同楼层、不同负载工况运行的系统主要环节的功率进行了试验研究。试验结果表明,同样工况下该系统与其他典型的液压电梯动力系统相比,总效率高、能量损耗低,具有良好的节能效果。     

NUMERICAL SIMULATION AND EXPERIMENTAL RESEARCH ON HYDRAULIC COUNTER-PRESSURE DEEP DRAWING OF CONICAL PART

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＨｙｄｒａｕｌｉｃｃｏｕｎｔｅｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅｄｅｅｐｄｒａｗｉｎｇ(ＨＣＤＤ )ｉｓａｎｅｗｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｓｈｅｅｔｍｅｔａｌｄｒａｗｉｎｇ[1] .Ｉｎｅｓｓｅｎｃｅ ,ＨＣＤＤｉｓｔｈａｔｔｈｅｂｌａｎｋｉｓｄｒａｗｎｉｎｔｏｔｈｅｃｈａｍｂｅｒｂｙｐｕｎｃｈ ,ｆｏｒｍｅｄｗｉｔｈｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｈｙｄｒａｕｌｉｃｐｒｅｓｓｕｒｅａｃｔｅｄｏｎｉｔｓｏｕｔｅｒｓｉｄｅ .Ｔｈｉｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｅａｔｕｒｅｓｌｏｗｅｒｄｉｅｃｏｓｔ,ｆｅｗｅｒｆｏ…     

非圆行星齿轮液压马达的设计研究

针对轴转型非圆行星齿轮液压马达的设计进行了研究。阐述了构成液压马达的必要条件,分析了液压马达排量及脉动率的计算方法及其影响因素,并给出了不同类型马达的排量有脉动订变化规律;最后给出了一个具体的计算实例。     

并联混合动力汽车控制策略与仿真分析研究

应用逻辑门限值控制方法,提出同时限制发动机和电池工作区间的控制策略,通过设定门限值,控制发动机工作在高效率区间,提供要求的力矩,电动机作为载荷调节装置。当需要大力矩输出时电动机参与驱动;当需要小力矩输出时,视电池的荷电状态 (State of charge,SOC),电动机单独驱动,或电动机作为发电机工作吸收发动机剩余力矩对电池进行充电,并将电池的SOC维持在合理范围内。基于实际工况特点,详细地论述了控制策略的开发过程,给出了发动机、电动机、电池控制条件和执行策略。最后,通过修改ADVISOR软件中相应部件的模型,来达到实现控制策略和开发目标的目的。仿真分析结果表明,所开发的控制策略和参数匹配能够满足开发目标,并且对于不同的循环工况,只须对控制策略中控制参数做相应调整。控制策略开发为下一步控制器的设计和优化提供了参考依据。