基于二次调节技术的小型装载机全液压驱动系统

介绍了全液压驱动系统的工作原理,构建了小型装载机行走和工作的全液压驱动系统,其特色在于一种新的二次调节元件液压变压器以及液压蓄能器的应用。建立了液压变压器压力比的数学模型和液压蓄能器的教学模型,并通过仿真分析了液压蓄能器特性参数与液压变压器配流盘控制角之间的关系。分析得出了所提出的全液压系统相对传统行走驱动系统的优势。     

基于液压变压器的TBM刀盘混合驱动系统

针对全断面硬岩隧道掘进机(TBM)电机驱动系统脱困扭矩不足、欠负载工作效率低等问题,提出基于液压变压器(HF)的二次调节系统协同变频电机的刀盘混合驱动方案.通过分析液压变压器的工作原理并建立数学模型,基于直径为2.5m TBM实验台的性能要求,在AMEsim软件平台上搭建液压变压器超级元件模型并进行二次调节系统的性能验证.采用插值查表法反算控制角度实时控制变压器在蓄能器充放时的输入输出压力稳定,引入变比例系数PID闭环控制提高压力控制精度.仿真结果表明:通过调节液压变压器的变压比能实现二次调节泵/马达对蓄能器的精确低压充能和高压释放,压力控制误差在2%以内,典型工况下刀盘驱动系统效率可提高4.99%.     

基于液压变压器的TBM刀盘混合驱动系统

针对全断面硬岩隧道掘进机(TBM)电机驱动系统脱困扭矩不足、欠负载工作效率低等问题,提出基于液压变压器(HT)的二次调节系统协同变频电机的刀盘混合驱动方案.通过分析液压变压器的工作原理并建立数学模型,基于直径为2.5m TBM实验台的性能要求,在AMEsim软件平台上搭建液压变压器超级元件模型并进行二次调节系统的性能验证.采用插值查表法反算控制角度实时控制变压器在蓄能器充放时的输入输出压力稳定,引入变比例系数PID闭环控制提高压力控制精度.仿真结果表明:通过调节液压变压器的变压比能实现二次调节泵/马达对蓄能器的精确低压充能和高压释放,压力控制误差小于2%,典型工况下刀盘驱动系统效率可提高4.99%.     

基于液压恒压网络系统的液压变压器控制液压缸系统

利用液压变压器实现了无节流损失地将直线负载直接连接到液压恒压网络系统。通过控制液压变压器的控制角来控制液压变压器输出油液的流量和压力,从而控制液压缸的位置和速度,用以满足负载不同工况的要求。在对液压变压器的特性进行研究的基础上,推导了液压变压器的流量和压力公式,建立了液压变压器控制液压缸系统的数学模型。提出了液压变压器平衡角的概念,推导出其表达式。对系统进行了仿真实验研究。结果表明,液压变压器具有良好的伺服性能。     

全液压制动系统液压制动阀的动态特性

为研究制动阀动态性能对全液压制动系统的影响,介绍了串联式双回路液压制动阀的工作原理,建立了其动态数学模型;采用AMESim软件建立了相应的仿真模型,分析了液压制动阀的制动压力比例特性、阶跃响应特性及双回路制动的安全性,并进行了实验验证．研究结果表明:制动阀仿真模型准确可信;该制动阀性能良好,能够满足全液压制动系统的要求;通过对液压制动阀控制弹簧刚度的组合优化,可以更好地适应空满载重量差别较大的整机制动需求．     

液压变压器四象限工作特性研究

对液压变压器工作于四象限的特性进行了研究,建立了液压变压器四象限工作的动力学模型.对液压变压器四象限工况下,液压蓄能器流量特性、液压恒压网络系统压力特性以及液压变压器控制角特性进行了仿真研究,结果表明:随着负载的变化,液压恒压网络系统压力波动范围不超过3%,基本保持为准液压恒压网络系统,而液压蓄能器的流量以及液压变压器的控制角则呈非线性增加或减小.     

驱动复合连杆机构滚动的液压控制系统特性

针对曲轴连杆机械式滚切剪机构复杂、设备质量大、造价高等问题,研制出液压缸驱动PR-8R-PRⅡ级杆组的复合连杆剪切机构.通过建立复合连杆机构的位置环方程、力矩平衡方程,求解出构件的轨迹曲线及液压缸的位移、双腔平衡力参数及液压控制系统的传递函数.理论与实测结果表明:液压伺服控制系统模型满足了连杆机构复演滚动轨迹的特性要求;该机构构型设计及机构学综合分析数据正确可行,液压伺服控制系统具有较强的鲁棒性和自适应能力,可在复杂恶劣工况下实现较高的位置控制精度,采用非对称阀控制非对称缸的方法能有效解决剪切机构驱动液压缸的换向冲击问题.     

并联式液压混合动力车辆再生制动的影响因素

分析了并联式液压混合动力车辆制动过程的能量损耗,确定了液压混合动力系统节能研究的重要方向。通过对比计算和仿真研究,分析了驱动方式、运行工况、扭矩耦合器传动比等因素对并联式液压混合动力车辆制动性能的影响。结果表明,采用前轴驱动方式,适当增大扭矩耦合器传动比,合理地选择液压蓄能器容积和工作压力有利于提高车辆在城市运行工况下的再生制动性能。     

基于台架试验的电控液压制动系统动态特性

分析了电控液压制动系统结构组成及工作原理,针对系统动态响应特性,利用开发的数据采集电控系统试验台,在Codewarrior开发环境下编写测试程序并嵌入系统电子控制单元,进行了系统典型工况的增压、减压和保压特性试验,获得了系统在典型工况下的压力变化特性。结果表明:系统压力动态响应和可控性良好,能够应用于车辆底盘集成控制系统中,可为理论研究、控制策略开发和实车试验提供重要参考价值。     

面向底盘集成控制的液压制动压力估算方法

为实现底盘集成控制系统主动液压制动精细调节,对系统液压制动执行机构原理和轮缸压力调节特性进行了理论分析,搭建液压制动系统试验台,进行了增、减压试验研究。在此基础上提出了基于三维数表的液压制动压力估算方法,并进行了开、闭环试验验证。结果表明,所设计的压力估算方法能够比较精确地估算轮缸压力。     

轮边驱动液压混合动力车辆再生制动控制策略

针对如何有效利用再生制动节约能量,合理分配各轮再生制动力,以及协调再生与摩擦制动的关系等影响混合动力车辆节能效果及制动安全的关键问题,以轮边驱动液压混合动力车辆为原型,根据垂直载荷变化、制动安全性、能量再生效率和储能元件充能状态等因素,提出了基于后向建模方法的轮边驱动液压混合动力车辆制动控制策略。通过在Matlab/Simulink环境下建立模型仿真进行验证,得到了典型工况下车速与液压蓄能器压力变化、再生制动能量回收的关系。结果表明,该控制策略能够在保证制动安全的前提下有效提高能量再生效率。     

液压变压器控制系统稳态刚度特性

研究了液压变压器控制系统的稳态刚度特性,根据液压变压器控制系统工作原理,建立了液压变压器控制系统模型,在此基础上分别建立了液压变压器控制马达和液压变压器控制液压缸系统的稳态刚度方程式,分析了影响稳态刚度的因素。同时还推导了泵控马达和泵控制液压缸系统的稳态刚度方程式。对比实验及仿真结果表明:相对于泵控制系统,液压变压器控制系统的稳态刚度较小,并且会随着液压变压器三个配流口的排量变化而改变;增大液压变压器控制角,有利于扩大液压变压器控制系统的压力调节范围,提高系统的稳态刚度。     

液驱混合动力车辆制动能回收效果

提出一种应用液压变压器搭建液驱混合动力车辆的设计概念.在其工作原理的基础上建立相关数学模型,分析蓄能器的特性参数(有效容积、比能量和充放效率等)与液压变压器配流盘控制角之间的关系.在不同恒转矩制动工况下对直接能量回收和应用液压变压器间接蓄能器的能量回收进行仿真分析,得出不同变压比下的节能参数.     

基于电控液压制动的电动汽车制动动态响应

在分析了电动汽车制动系统的结构原理和工作模式的基础上,建立了电控液压制动系统压力响应的动力学模型,并采用台架试验进行压力响应模型参数辨识,所得参数辨识结果准确、可信。最后进行了典型制动工况下电动汽车制动系统动态响应的实车试验,结果表明:电动汽车制动系统动态响应快速、准确、稳定,具有很好的可控性。     

湿喷机泵送系统换向液压冲击仿真研究

混凝土湿喷机在油泵换向时,由于外载荷的突然变化,泵送油缸的油压从高压转化为低压,同时油液的流向也发生急剧改变,将会产生较大液压冲击,瞬间压力超调达到40%以上.针对湿喷机泵送系统换向时存在较大液压冲击的问题,提出一种通过改变闭式泵换向时间,实现减小泵送换向过程液压冲击的方法.在综合考虑液压油的可压缩性和油管的动态特性的基础上,建立了泵送系统的数学模型和AMES im仿真模型,在不同液压泵换向时间的条件下进行仿真,得出泵送油缸压力随时间的变化曲线.仿真结果表明,增大闭式泵的换向时间,可以显著地减小泵送过程的液压冲击,压力超调量也明显减小,从而验证了此方法的可行性.     

变频驱动的闭式回路节能型液压升降系统

为进一步降低液压升降系统的装机功率和能耗,提出了一种新式的节能型液压升降系统,其原理是将变转速容积调速、活塞拉缸和蓄能器作液压配重技术结合在一起,构成变频驱动的闭式回路液压系统.研究了该原理在液压电梯中的典型应用,给出了系统装机功率的计算公式,得到了系统装机功率、蓄能器容积与蓄能器工作压力比（最低工作压力与最高工作压力之比）的关系.试验研究了在不同负载工况下电梯轿厢的速度运行性能,并对比分析了该系统与阀控等系统的节能性能.结果表明,采用此新型节能方案不仅能够大幅降低液压电梯系统的装机功率和能耗,使系统平均总效率提高至70％,而且具有良好的速度运行性能.     

全液压制动系统的仿真分析与试验

介绍了全液压制动系统的工作原理。通过分析全液压制动系统各组成模块,建立了全液压制动系统的AMESim模型,并对蓄能器充液阀的充液特性及制动系统的动态响应等特性进行了仿真研究。仿真与试验结果的对比分析证明:液压制动系统的制动性能完全能够满足工程上的制动需求。     

液压驱动车辆下坡刹车性能的探讨

根据液压驱动车辆反拖制动的运动特点,分析了液压泵排量对液压驱动车辆下坡制动性能的影响,提出了合理地发挥液压系统和发动机下坡反拖制动能力的原则,并进行了试验验证.结果表明:液压泵排量的大小直接影响着液压系统的制动性能和容积效率,也决定了发动机反拖制动能力的大小以及在液压系统和发动机之间的制动能量分配关系,并影响马达转速的变化.     

液压驱动车辆下坡刹车性能的探讨

根据液压驱动车辆反拖制动的运动特点，分析了液压泵排量对液压驱动车辆下坡制动性能的影响，提出了合理地发挥液压系统和发动机下坡反拖制动能力的原则。并进行了试验验证．结果表明：液压泵排量的大小直接影响着液压系统的制动性能和容积效率，也决定了发动机反拖制动能力的大小以及在液压系统和发动机之间的制动能量分配关系，并影响马达转速的变化．     

塔带机输送臂转向工况动力学分析

由塔式起重机和皮带输送机组合而成的塔带机是大型混凝土浇注工程所需的重要设备,其混凝土输送臂的换向是通过塔机带动完成的,是一种很特殊的换向方式,文中对该工况进行了多体系统动力学分析.将输送臂、钢丝绳视为运动柔性体,运动方程采用一种新的有限元显式表达形式,与吊臂一起组装建立系统动力学方程,以三峡工地某进口大型塔带机为研究对象,对输送臂转向工况的可行性、初始状态对换向工作的影响、换向冲击等进行了分析研究.吊臂制动后,输送臂在摆动过程中实现换向,输送臂不同的初始位置对应不同的临界初始角速度,初始角速度必须大于该临界值,初始角速度越大冲击产生的振动越大,初始状态的选择有个最佳的范围,该文正确地揭示了塔带机转向工况的动态特性.