装载机定变量液压系统工作原理与节能分析

构建了新型装载机定变量液压系统, 分析了装载机定变量液压系统的工作原理及能耗问题。利用SolidWorks软件建立装载机工作机构的三维模型, 将其参数导入AMESim仿真软件中建立装载机的动力学模型;同时在该仿真软件建立装载机定变量液压系统的仿真模型, 针对装载机3种不同工况中的工作特性及能耗问题进行仿真计算分析。结果表明:转向系统由负载敏感泵供油, 泵输出流量大小取决于负载需求, 避免了旁路节流等损失;同时通过合理设计节流阀阀口面积, 使定量泵与变量泵顺次开始向工作系统供油, 小流量时只由定量泵向工作系统供油, 当负载需求流量增大, 定量泵与变量泵双泵合流, 共同向工作系统供油, 既保证了装载机的工作效率, 又具有节能效果;当转向系统与工作系统同时动作时, 变量泵优先向转向系统供油, 具有转向优先功能, 保证了装载机的安全性。相对于全定量系统, 定变量液压系统的效率更高, 尤其在小流量工况下, 具有明显节能效果。     

叫好不叫座的变量系统定变之间

当前国内装载机企业为迎合市场需求,追求企业的最大利益,一直致力于开发不同配置的新产品,但受制于成本压力,产品的主线路还是以经济型产品为主。在液压系统方面,无论是定量齿轮单泵液压系统还是多泵组合液压系统,均不能根据负载需求适时调节流量输出,导致系统的能量利用率较低、温度高,需要较大的散热器,还存在元件寿命较低,油耗高等问题。随着国家标准更高要求的推行和用户对节能和环保重要性的认知,深入研究装载机液压系统节能已是当前整机企业发展的重要方向。
　　由于装载机工作方法及施工环境的复杂性,装载机液压系统在不同工况下的能耗水平高低不等,目前尚没有形成较系统的分析方法,液压系统在装载机能耗占比约为40%～60%,定量系统的泵根据PTO输出转速输出流量,无法根据负载需求进行调节,因此定量系统与单变量系统、变量系统相比有10%～40%左右的差距。
　　--黄鹤艇
　　目前,国内装载机液压系统中大都采用传统的定量齿轮泵系统,随着节能环保工作在工程机械行业的不断推进,一些排头兵企业开始逐步尝试在装载机上加装或改装柱塞变量泵。配有变量系统的装载机虽然在技术领域上了一个台阶,却没有形成大规模的市场效应。而从未来发展趋势看,定量系统真的会逐渐退出历史舞台吗？本期我们从技术角度出发,对当前装载机液压系统中包括定量和变量系统在内的最常见的4种系统形式进行剖析,并就变量系统在国内装载机市场上叫好不叫座的成因进行探究。     

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。     

工程车定变量节能液压系统动态性能研究

工程车辆现有问题中比较突出的就是耗能过高,本文将以装载机定变量的节能系统为研究对象,在Amesim以及Adams工作系统的基础上建立了机液耦合仿真模型,并且研究了定变量液压系统的动态性能特征,以此得到新系统的相关功率分配结果。进而借助定变量系统能耗量的对比实验,来阐明定变量液压系统能够大幅度减轻高压溢流,并降低大流量的能耗。通过相关实验数据所得,定变量系统的耗油量比定量系统的耗油量减少14.5%,节能性能良好,进而以此为定变量系统的有效改善提供有力参考。     

装载机负荷敏感系统的相关计算分析

装载机液压系统与整机的匹配计算是确定液压系统主参数及相关联零部件选型的依据,目前装载机主流配置的定量系统计算相对简单,而双泵合流下负荷敏感变量系统计算时需分析特殊工况下系统的性能特点,才能进行合理地匹配计算。     

静液压传动在轮式工程机械行走机构的应用

1．什么是静液压传动通过改变泵或马达排量来调节马达转速或扭矩的泵与马达组合（组合方式有4种：定量泵与定量马达、变量泵与定量马达、定量泵与变量马达和变量泵与变量马达）的容积式调速系统，被称为静液压传动系统。这类系统的主要特点是可无级调速、调速范围宽、没有节流调速的溢流和能量损失、系统不易发热、可实现恒扭矩或恒功率调速及传动效率可达80％以上。所以，欧洲和日本某些公司开发出不必装备液力变矩器的新型轮式装载机，如德国利勃海尔公司制造的L系列装载机。目前，影响这类工程机械发展的主要障碍是液压元件的制造质量不…     

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。     

砌块成型机液压系统的节能分析

针对砌块成型机在成型过程中存在成型周期长和节流、溢流损失大的问题,提出了一种新型砌块成型机节能液压系统,该系统集成了新型液压缸端部缓冲技术及限压式变量泵容积调速技术,并对系统节能原理进行了分析,利用AMESim软件对节能液压系统和原液压系统进行仿真对比研究,结果表明节能液压系统成型周期短、能量消耗小。     

负流量恒功率变量泵建模及系统特性分性

应用大型液压系统仿真软件AMESim10.0建立了负流量恒功率控制变量泵模型。通过设置不同的变量活塞缸反馈力,得出其对于系统溢流量及工作流量响应时间的影响;通过设置不同的恒功率点及压力切断点,得出系统可变调节能力大小;通过设置系统不同的负流量信号,比较得出变量泵在不同功率曲线下运行的能力。研究结果表明,变量泵系统符合样本泵特性;变量活塞缸反馈力增益越大,系统溢流量越大,响应时间越短;通过负流量控制,能够使恒功率泵多种工作功率曲线得以实现。     

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。     

KR脱硫液压系统

介绍了KR脱硫液压系统工作原理,对比例变量泵工作原理及其组成的变量泵-定量马达容积调速回路在KR脱硫搅拌速度控制上的特点进行了分析,提出了比例变量泵调试中应注意的事项。比例变量泵由比例阀控制,提高了自动化水平,达到了节能降耗目的,符合绿色环保的要求。     

定转速伺服变量泵直控差动缸系统仿真与试验研究

以定转速变排量型泵控差动缸系统为研究对象,对系统进行理论分析,在仿真软件Simulation X中建立系统的仿真模型,对定转速伺服变量泵直控差动缸系统的位置控制特性进行仿真研究。搭建试验平台,用试验的手段对仿真结果进行验证,试验结果验证了仿真结果的正确性。仿真和试验结果表明,定转速伺服变量泵直接控制差动缸系统控制特性较好,为推广应用泵控系统提供了一定的技术支持。     

轮胎式装载机液压系统常见故障原因及排查方法

轮胎式装载机工作装置液压系统主要由油箱1、滤油器2、工作泵3、安全阀4、铲斗换向阀5、溢流补油阀6、动臂换向阀7、动臂缸8,铲斗缸9、散热器10以及操纵系统和管路附件等元件组成,如图1所示。这些元件配合间隙很小,且有节流孔,若液压油污染度较高或液压元件精密度较低,容易造成液压元件及整个液压系统故障。本文以XG953H型轮胎式装载机为例,分析其液压系统常见故障产生的原因,并提出排查方法。     

静液压传动轮式装载机发展概况

静液压传动轮式装载机的技术发展及优越性由液压泵和液压马达组成的容积调速系统，可通过改变泵或马达的排量来调节马达的转速或扭矩。这种系统又称静液压传动系统。轮式装载机采用这种传动系统后，可以无级调速，而且调速范围宽；没有溢流和节流的能量损失；系统不易发热...     

关于装载机典型工况液压系统节能特性的研究

以装载机典型工况重载提升为例,详细地分析了定量系统与负载敏感变量系统的能耗情况,得出在不同操作模式下,定量系统与变量系统在节能特性上有其各自的优势。并计算得出一个临界值,当重载提升时间低于临界值时,定量系统更加节能;高于临界值时,负载敏感变量系统的节能特性才能得到发挥。     

电动装载机双阀芯电液负载敏感系统特性研究

针对装载机传统定量液压系统节流溢流损耗严重、系统流量易受负载扰动和动臂铲斗不能复合动作等问题，提出了一种双阀芯电液负载敏感系统，并设计了不同工作模式下的控制策略，对电液负载敏感系统的特性进行了研究。首先，对比阐述了装载机传统定量系统和双阀芯电液负载敏感系统的构型及原理；然后，从理论上分析了双阀芯电液负载敏感系统的工作和能耗特性，并分别制定了动臂铲斗在阻抗伸出和超越缩回工况下单独动作和复合动作的控制策略；最后，利用AMESim和LMS Virtual.Lab Motion软件搭建了机电液联合仿真模型，并对双阀芯电液负载敏感系统在装载机上的运行特性与节能特性进行了仿真研究。研究结果表明：双阀芯电液负载敏感系统可根据不同负载工况实现工作模式的切换，执行机构的流量仅与电液比例阀开度有关，而不受负载变化的影响，操控性能大大提升；且在一个工作循环内，相较于传统定量液压系统，该系统的能耗降低约71.8%。仿真结果表明该系统提高了装载机作业的平稳性和效率。     

装载机行走静液压传动系统特性仿真与试验研究

静液压传动装置已被逐渐用于装载机的行走系统中,是由液压泵和液压马达组成的闭式液压传动系统。该文分析了装载机静液压传动系统的组成及工作原理,针对某4吨装载机研究了一种单泵-双马达行走静液传动系统。在AMESim环境下建立仿真模型,分析了静液压传动系统的特性。此外,还提出了一种针对单泵-双马达静液传动系统的变量调节规律,并将该规律在已经构建模型的基础上进行了仿真模拟。进行了某4吨装载机牵引特性试验,将仿真结果与整机试验进行对比,从而验证了静液传动系统仿真和变量调节规律的正确性。     

ZL40装载机液压系统的改造

本单位的一台ZMO装载机已使用了9年,近年来故障率高,工作效率明显降低。常见的故障有：动臂升降速度缓慢,工作效率太低,装运无力;工作装置中的工作泵经常泄漏,维修频繁。因液压系统管路太多,出现故障后查找原因十分困难,给维修工作带来了极大的不便。为了提高该机的工作效率、降低故障率和便于维修我们对其转向及工作装置的液压系统进行了改造。困1改造前的转向、工作装置液压系统示意图1．双联泵CBGZ100／20402．转向泵CBG20503流量转换阀4．溢流问5转向问6．转向油缸7动臂油缸8．分配阀9后双作用安全阀10．前双作用安全阀11转…     

国产装载机的差距在哪里?

本次巴黎展会上的装载机占有很大的比例,这在一定程度上体现了市场的情况。展出的装载机反映的一个技术发展趋势就是：发动机功率在７０ｋＷ以下的小型装载机毫不例外都采用了静液驱动。采用了静液驱动后,泵与马达都是变量的,并且泵的出油方向是可变的,可通过调节流量的大小和改变方向实现装载机的变速与换向。这些由一套电液系统进行控制,与动力分配系统配合,可保证在各种速度下得到尽可能大的牵引力。静液驱动装载机还采用了静液制动,即用闭锁驱动马达进行制动。静液制动从理论上来说是无磨损的,因而也就减少了对制动系统的维护工…     

练泥机械传动系统分析与设计更新

本文叙述了练泥机械的工作特点及其对泥胚组织结构的影响,在分析现有练泥机械传动系统的基础上,首次提出用液压容积调速系统取代原有传统的纯机械传动系统。并对变量泵——定量油马达调速系统进行了调速特性和功率特性的分析。