一种新型多级压力源装载机液压系统仿真研究

设计了一种新型多级压力源装载机液压系统,介绍了该系统的节能原理和研究现状。利用AMESim和MATLAB/Simulink软件搭建了该新型装载机转向和工作装置液压系统的数学模型,并对其控制系统进行了设计和研究。将装载机典型工况下的外负载作为系统输入,联合仿真后发现系统压力切换及负载变化时有压力冲击、切换过于频繁等问题。通过在换向阀阀口进行压力补偿、方向阀切换平缓过渡及信号滤波处理等方法,使系统的压力波动、速度波动、压力等级切换频繁等问题有较大改善。     

盾构机推进液压系统能耗特性研究

针对盾构机推进单级压力源液压系统在软弱不均、富含砂卵石等复杂地质环境下易受干扰,造成压力与速度波动,进而引起系统产生较大能量损失的问题,采用一种新型多级压力源液压系统,并针对复杂地质环境下传统比例积分微分(Proportional Integral Derivative, PID)控制器无法抑制外界干扰的问题设计了一种抗干扰控制器。通过分析多级压力源切换负载口独立控制系统原理,建立盾构机推进多级压力源液压系统AMEsim模型,将AMEsim模型与Matlab/Simulink抗干扰控制器模型进行联合仿真,结果表明：多级压力源液压系统结合抗干扰控制器相较于单极压力源液压系统结合传统PID控制器能更好地抑制外界干扰,将系统能量损耗减小22%左右。     

七轴全地面起重机电液助力转向系统能耗分析

针对七轴全地面起重机电液助力转向系统能耗高的问题,在考虑了油源因素对多轴转向系统能耗和效率影响的基础上,对起重机多轴转向系统的能耗特性进行了研究。首先,建立了起重机单轴转向系统能耗模型,并基于Ackerman定理,分析了多轴转向系统中各转向轴的转角关系,从而建立起了其多轴转向系统能耗模型;然后,设计了一种包含转向信息的新型能耗测试循环系统,并通过仿真的方式,分析了泵源压力和转向模式对行驶工况下多轴转向系统的能耗影响规律;最后,提出了一种适用于起重机多轴转向系统的多级压力源切换转向节能方案。研究结果表明：泵源压力和转向模式的选取对起重机多轴转向系统能耗有直接的影响;根据设计的多级压力源切换转向节能方案,各轴可实现随负载和转向模式的变化进行分级调压,从而可以实现多轴转向系统的节能,并为其他一源多驱液压系统的节能优化提供一定的借鉴依据。     

某液压油源节能降噪的改进设计与研究

该文论述了某液压油源进行节能降噪的改进设计和研究,通过对改进后油源的构成、工作原理、性能及设计计算的论述,以及与改进前油源的对比研究,认为在同样满足液压系统要求的压力和流量的前提下,可将油源电机功率降低,实现油源的节能;同时通过改进高低压力切换控制单元,可消除系统频繁的压力切换时产生的冲击和噪声,降低油源噪声。     

伺服电动机直接驱动定量泵液压系统在精密注塑中的应用及其控制策略

精密和节能是注塑工业的两大发展趋势。针对传统液压系统注塑机注塑过程的高能耗、低响应的特点,设计一种伺服电动机直接驱动定量泵的闭环液压控制系统,实现注塑过程的精密节能控制。该液压系统采用伺服电动机驱动定量泵及压力传感器来代替原注塑液压系统中的普通电动机驱动定量泵及压力、流量比例阀,构成一种节能、响应快速、易于实现精确闭环控制的注塑液压系统。基于上述液压系统,提出一种基于模糊滑模控制的压力、速度控制策略,达到了注塑过程液压系统压力、流量的精确控制。并根据注塑过程中压力、流量耦合的特点,提出一种压力、速度切换控制策略。试验表明采用该模糊滑模控制方法及压力、速度切换控制策略的伺服电动机直接驱动液压系统注塑机响应迅速,压力、速度控制精度高,节能效果好。     

液压系统压力切换模式改进研究

介绍了液压系统中常见的多级压力调节阀,分析了其优缺点,并提出了一种无级压力调节阀,用于实现压力的无级调节,其可以精准匹配多个执行机构的压力需求,甚至可以匹配同一执行机构在不同工况下的压力负载,最大限度地实现节能,同时由于其压力调节机理的不同,压力波动也较传统的多级压力切换阀要小,有利于系统和机构的稳定。     

基于伺服泵控液压动力单元的注塑机节能研究

传统的注塑机采用阀控系统或者泵控系统,但是阀控系统有溢流损失,泵控系统响应较慢。基于伺服泵控液压动力单元的新型注塑机可以通过伺服电机动态调节定量泵转速,实现输出压力和流量与所需压力和流量相匹配,从而达到节能的目的。通过对传统注塑机液压系统动力单元的改造,研究新型注塑机的运行性能,分析其节能机理与效果,并与传统注塑机进行对比实验,进一步验证了基于伺服泵控液压动力单元的新型注塑机的优良节能特性。     

一种新型液压电梯驱动系统方案

液压电梯因具有自己独特的优势而占据着一定的市场份额,但是其装机功率大、能耗高,故发展受到制约。国内外研究人员着重从节能这一方面来对液压电梯的液压控制部分进行研究。目前,国内液压电梯液压驱动系统几乎都是进口的电梯专用节流阀控调速系统,其价格昂贵,增加了液压电梯的成本。比例压力流量复合阀有自身的结构特性,阀自身带有压力补偿器使节流口两端压力保持不变,在控制流量时可以保证不受负载端压力变化的影响从而获得较稳定的流量,而且还可以实现油源压力随负载变化而变化,具有节能的作用。通过对比例压力流量复合阀的分析,设计了基于比例压力流量复合阀的新型液压电梯液压驱动系统,并阐述了该系统的工作原理,对液压电梯的驱动系统设计具有一定的意义。     

电液比例径向柱塞泵控制系统用在注塑机上的节能效果分析

注塑机液压系统是典型的多级流量-压力系统，文中设计了电液比例径向柱塞泵控制系统，经过仿真分析，该系统具有流量、压力同时适应的功能，将其作为注塑机液压系统的动力源，可节能30％～40％。     

蓄能器作为压力油源的液压电梯节能系统研究

介绍了采用蓄能器作为压力油源的液压电梯系统的工作和节能原理，给出评判其节能效果的依据，详细论述了压力油源设计中的关键问题。实验结果表明，采用此节能设计方案的液压电梯不仅速度控制性能良好，而且显著降低了其运行时的能量消耗。     

液压挖掘机主被动复合驱动回转系统特性及能效

液压挖掘机上车回转系统起动时,由于大惯性、高起动压力而造成大量的溢流损失;制动时回转动能转化为热能,能量损耗大。为此提出主被动复合驱动回转系统,在主驱动回转系统的基础上增设被动回路,被动液压马达用于降低主驱动液压马达的驱动功率及回收制动能量;为降低起动过程中的溢流损失,对主动回路采用进出口独立控制。针对主动马达和被动马达不同排量比对蓄能器压力的影响,提出了改变被动马达排量的优化方案。首先,进行元件匹配计算;然后,建立挖掘机主被动复合驱动回转系统联合仿真模型,与原机回转系统进行能耗对比。结果表明:主被动复合驱动系统在1个工作循环内能耗降低了35.9%~53.1%,实现了节能,提高了工作效率。     

快锻系统压力位移复合控制节能研究

针对锻造液压机普通电液比例阀控系统快锻工作过程中,系统定压输出、回程缸背压腔压力过大,系统传动效率低的问题,提出了一种基于压力位移复合的控制策略,在保证控制精度的前提下,同时进行了回程缸背压腔压力控制和泵口压力负载敏感控制。通过建立液压机压力位移复合控制的整体数学模型,对其节能机理进行了研究,并分析了影响其节能效果的两个重要因素--回程缸背压腔压力pb和泵口与工作腔压力差值Δp。实验结果表明,基于压力位移复合控制的液压机快锻系统加载时系统位置误差达到1.5mm,与传统的电液比例阀控系统相比,装机功率降低至传统电液比例阀控系统装机功率的52.3%,功耗也降低为普通比例阀控系统的49.2%。     

电反馈负荷敏感液压系统及节能特性

本文叙述了应用PID算法的电反馈负荷敏感液压系统工作原理。基于工作原理,建立了系统的AMESim模型和仿真分析了四种工作状态下液压系统特性。结果得到,电反馈负荷敏感液压系统能够改变泵排量和工作压力以适应系统要求,减少了系统中的溢流发热,降低了系统的能量消耗,实现了液压系统的节能。系统中泵的工作压力取决于执行机构中最高的负载,且各执行机构的运动状态互不影响。     

装载机负载敏感液压系统优化设计及仿真分析

装载机负载敏感液压系统通过压力补偿作用来维持多路阀前后压差的恒定,补偿压差的存在会造成一定的能量损失,降低系统效率和元件的使用性能及寿命。鉴于此,设计提出了增加节能控制阀来降低多路阀补偿压差的节能负载敏感液压系统,利用AMESim仿真软件建立仿真模型并进行分析研究。结果表明,在相同的工况下,改进后的负载敏感系统能够降低工作时多路阀的能量损耗,提高系统及元件的性能及使用寿命。     

轮边驱动液压混合动力车辆能量回收系统性能研究

合理配置系统各主要参数,是影响混合动力车辆制动性能及节能效果的关键问题。以轮边驱动液压混合动力车辆为原型,分析了轮边驱动液压混合动力车辆能量回收系统的工作原理,以原型车的1/4为基础,对辅助动力元件（蓄能器）、二次元件（液压泵/马达）的参数进行了理论分析;建立了能量回收系统的AMESim仿真模型,进行仿真分析;搭建了试验台架,开展试验验证。结果表明：在满足制动性能要求的前提下,增大蓄能器容积以及降低蓄能器最小工作压力有利于回收制动能量;二次元件的排量对制动性能的影响比较大,对制动能量的回收率影响很小;蓄能器工作压力越低,能量密度越大。     

运载火箭电液复合伺服控制系统性能分析

通过分析运载火箭应用背景提出了电液复合伺服控制系统方案,分别介绍了其工作原理,建立了相应仿真模型。在动态性能和节能效率方面与传统电液伺服系统和电静液伺服系统进行了对比,仿真结果显示电液复合伺服控制系统虽然动态性能不及传统电液伺服系统,但相对于电静液伺服系统却有较大改善,完全能够满足运载火箭的动态指标要求,节能效率相对于传统电液伺服系统有了显著提升。     

基于可调速电动机的高动态节能型电液动力源

对应用液压泵与转速可调电动机组成的电液动力源进行了分析和比较，研究了泵和电机的多种组合，给出了可满足不同功能要求的回路原理，对这一系统控制流量，压力的动静态性能进行了试验研究，揭示了该系统特有的内在运行规律，结果表明，新的原理方案较现有的变排量控制原理具有更高的效率，可作为高效，高动态的液压动力源。     

功率回收型液压蓄能修井机动力匹配与计算

针对液压蓄能修井机,在系统设计方面,通过理论推导确定适用于蓄能器修井机的蓄能器容积、蓄能器蓄能跟随压力、系统发热功率等系统主要参数计算公式。在节能控制方面,按提升与下放两种主要工况,分别给出适于普通缸智能控制的功率匹配方案。随后以具体的XJ70Y修井机液压系统设计为例,根据公式逐一确定普缸的缸径及杆径、储能蓄能器容积、系统散热功率、系统流量、主泵排量等系统参数。进一步,通过实例计算与工况分析,以图表方式给出了一种可行的自动升降功率匹配方案,可供当前有蓄能器参与的升降机构节能系统设计参考。     

车辆CVT液压系统功率匹配控制与仿真

以金属带式无级变速器（V-belt continuously variable transmission，CVT）液压系统为研究对象，建立了系统压力、流量和功率特性的仿真模型；对车辆行驶循环下的CVT功率特性进行了仿真和功率匹配分析，提出了减小液压系统功率损失、实现系统功率匹配的方案；进行了双联泵供油的CVT液压系统功率匹配控制的方案设计、动态建模和仿真分析。计算表明，采用的双联泵功率匹配系统能有效提高CVT液压系统效率。研究结果为CVT液压系统的节能控制提供了理论依据。     

D+A组合控制多泵源液压系统泵阀复合控制研究

针对传统大功率多泵液压阀控系统中由于泵源输出与负载流量需求不匹配,导致液压系统传动效率低下的问题,在数字泵PCM控制概念的基础上提出一种基于数字+模拟（D+A）组合控制多泵源液压系统。通过流量区域划分方法,给出该系统的构型原则,其中定量泵组排量比采用二进制编码,由1台变量泵补偿定量泵的阶跃流量差值;建立多泵源液压系统流量状态矩阵,通过求解得到泵组的控制信号;为了减少阶跃流量冲击对系统控制特性的影响,提出多泵源液压系统泵阀复合控制策略,并对该系统输出特性进行试验研究。试验结果表明在泵阀复合控制策略下,多泵源液压系统具有良好的动静态特性和节能效果。正弦位置跟随精度达到±0.1 mm,滞后约为100 ms;由于采用D+A组合流量控制和比例溢流阀压力控制,始终使多泵源液压系统输出的流量和压力分别高于负载所需要流量10 L/min和压力2 MPa,使该系统的溢流和节流损失大大降低。