基于能量流分析的液压挖掘机节能研究

为了能够从理论上对现有的液压挖掘机进行综合性能评价,从中找出有利于系统节能和降低排放的有效途径,以某200kN级液压挖掘机为样机,利用MATLAB建立了液压挖掘机的整机仿真模型.对液压挖掘机能量流进行了分析研究,并对发动机的输出功率和主控阀能量损耗分配进行了仿真计算.研究结果表明,混合动力驱动和液压马达能量回收是液压挖掘机的两项有效的节能方案.     

液压抽油机系统节能研究

液压能量回收系统是一种新型的节能液压系统,它能够回收惯性负载的制动动能和重力势能。根据液压节能抽油机系统对负载势能回收原理,其采用液压马达、液压泵和蓄能器结合实现负载的重力势能回收与利用,并对该系统节能效果进行研究。利用EM20仪器进行实验研究,不但随时读取当下系统的流量、压力和温度,而且可以读取峰值压力。结果表明:该系统具有显著的节能效果。     

基于蓄能器的挖掘机节能驱动系统的参数匹配

为了提高液压挖掘机驱动系统的效率,提出一种基于能量回收和液压混合动力的液压挖掘机节能驱动系统的参数匹配方法。分析节能驱动系统的结构、工作原理及负载特性。以保证液压挖掘机作业效率、整机稳定性、延长蓄能器使用寿命和满足负载平衡能力为约束条件,对节能驱动系统中液压蓄能器、泵/马达、发动机等主要元件进行参数匹配。在所建立的液压混合力挖掘机模型上对匹配结果进行分析,结果表明:进行参数匹配后,发动机的工作点波动较小且蓄能器的压力波动满足工况要求,同时上车机构能量回收系统的使用使得整机节能效果进一步提高10%。     

一种新型液压试验台的研制

提出一种新的液压试验台模式:综合模式,能够实现能量回收模式和常规模式两种模式下双向变量液压泵、马达的性能测试,充分发挥能量回收模式和普通模式的互补作用,实现较小功率的恒压变量泵驱动较大功率被测泵、马达,还可以用常规模式来解决能量回收模式下测试功能不全、流量无法计量等问题。该试验台中,以往能量回收模式下系统压力变化过快、压力脉动大、被测泵和驱动马达流量不匹配等问题被优化,压力调节调节精度高、范围较广,节能效果和系统响应都明显增强。以具体的检测实例来说明该试验台工作原理和创新之处,在常规模式和能量回收模式下分别对被测泵输出压力进行检测和对比,系统运行稳定可靠,达到了预期的设计要求。     

能量回收液压泵试验台仿真分析

传统液压泵试验台消耗能量较多,并且为了模拟负载,由节流口加压,高压油直接流回油箱,造成大量的能量浪费。通过对试验台回路重新设计,回收被试泵高压油与供油泵共同驱动液压马达,由液压马达来带动被试泵,实现能量的回收利用。通过利用SimulationX对新回路进行仿真分析,在保持试验泵原有工况下,对泵进行性能测试,节能在67%以上。     

多功能融合智能化高压变量活塞电机泵马达的能量回收特性分析

为研究海水淡化的能量回收效率问题,采用AMESim软件对电机泵马达的液压系统进行整体仿真,研究在输入不同转速下的电机泵马达的流量特性及能量回收率。为验证仿真结果的准确性,建立电机泵马达测试试验台,将试验结果与仿真结果进行对比。结果表明：在生产等量淡水的情况下,带有马达能量回收的装置相较于不带马达功率回收的装置节能效果更明显,且适当提高转速能够增加节能效果;由于试验过程产生泄漏,使得泵与马达侧的试验流量低于仿真流量,但随着电机转速的提升,泵侧流量的差值逐渐增大,而马达侧的流量差值逐渐降低;在额定转速1 500 r/min的工况下,马达能量回收装置的能效利用率达到了95%以上。     

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。     

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。     

油液混合动力挖掘机回转系统仿真分析

为了回收挖掘机回转平台制动过程中的制动能量,设计了油液混合动力挖掘机回转系统,利用蓄能器回收回转平台的制动能量。阐述油液混合动力回转系统和普通回转系统液压原理的不同,建立AMESim模型并进行仿真分析。仿真结果表明:油液混合动力挖掘机回转系统在一定程度上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70.0%,再利用效率达到72.8%,利用率较高,达到节能的目的。     

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.     

张紧器液压与驱动系统节能分析

铺管船用张紧器属于海上作业设备,要求其在工作过程中尽量减少能耗。对张紧器液压夹紧和电机驱动系统进行节能设计;在液压系统中动力源是液压系统的主要能耗因素,通过分析采用A7V.80.EL型高效、节能、大功率的复合变量泵来匹配液压系统达到节能的目的;在交流伺服电机驱动系统中,根据大功率电机的特点采用变频器对电机进行启停控制,减小启动电流实现节能,同时在电机的运行过程中,通过对功率因数进行模糊控制达到节能目的,并通过试验证明系统节能效果。     

液压挖掘机动臂无动力下放系统的研究

针对目前液压挖掘机动臂有动力下放系统所使用的节流阀节流面积固定、回油管路长、阀口发热大、能耗高及易爆管等问题，采用增加防爆管阀、电磁阀、压力开关、控制器及改变多路阀中位机能等措施，研制了一种发热小、能耗低、启动平稳、结构简单、成本低、无故障使用寿命长的液压挖掘机动臂无动力下放系统。试验结果表明：采用动臂无动力下放系统实现了节能减排，比有动力下放系统发热减少近50%，为散热系统减轻了负荷。     

基于液压变压器的液压挖掘机节能研究

针对液压挖掘机阀控液压系统能量利用效率低的问题,提出一种基于液压变压器的液压节能系统,并对其节能效果进行研究。分别在AMESim和AMESim-MATLAB环境下对阀控液压系统和基于液压变压器的液压节能系统的能耗进行研究;对阀控液压系统和液压节能系统的能量利用效率和节能效果进行对比分析。结果表明:采用液压变压器作为主要控制元件的液压节能系统具有较好的动态性能,且能量利用率相对于阀控液压系统有显著提高,节能效果优良,可为液压挖掘机的节能优化改进、降低系统的装机功率提供参考。     

液压混合动力制动能量再生关键参数研究

通过建立液压混合动力车辆制动系统能量再生部分的数学模型,仿真分析得出汽车滚动阻力、空气阻力、变速机构的能量消耗比例,同时定量分析了蓄能器初始压力、变量泵/马达排量及其工作总效率等关键参数对制动能量再生效率的影响,提出一种排量控制曲线来进一步提高液压混合动力系统的能量再生效率,为液压混合动力系统的设计和控制提供一定的理论基础。     

基于AMESim的风力发电机的液压马达启动特性的研究

兆瓦级大型风力发电机的偏航系统通常采用电机驱动,但是偏航速度和电机速度相差较大,造成减速机的尺寸大、质量大、安装维护比较复杂;另外还存在偏航电机启动电流大、偏航负载变化频繁、偏航位置不易精确控制的问题。针对以上问题,提出液压马达的比例系统控制方案,建立了液压马达的数学模型,利用AMESim软件对液压马达的启动、工作过程中转动惯量、负载扭矩、阻尼系数进行研究;采用阶跃信号对液压马达进行仿真,对仿真结果进行分析,验证理论的合理性和可行性。结果表明:液压控制方案在降低偏航减速比、减轻减速机尺寸和质量、提高偏航位置控制精度方面具有独特的优势。     

一种消防机器人液压控制系统的改进方案

介绍某消防机器人液压控制系统的系统原理和能量损失。为了降低能耗,提出一种以伺服电机作为原动机的消防机器人泵控直驱液压控制系统改进方案。对此改进方案的工作原理以及能耗进行了初步分析,结果表明:改进方案既能节能,又能减少元器件数量和系统复杂程度,有利于降低成本。     

大型液压挖掘机液压系统节能技术的研究

以某单位提供的挖掘机为实验平台,通过试验分析各液压节能回路的节能效果。设计新型能量回收系统,观测其节能效果。总结了大型挖掘机液压系统常见的能耗问题,针对存在的问题从不同方面介绍了液压节能技术的现状并对液压节能的发展趋势进行了说明。     

液压技术在混合动力汽车节能方面的应用

介绍了一种采用液压混合动力的新型环保节能车辆,它利用液压元件功率密度大的优点,构造了以液压蓄能器和双向可逆液压泵为核心的刹车能量再生系统,这种系统与发动机动力源一起可以组合成3种不同的驱动形式,从而实现具有两个动力能源的混合动力车辆.这种车辆在降低油耗、减少排放污染、提高刹车装置使用寿命等方面具有较大的优势,特别适合于行驶在有频繁起停的城市交通或山地城市交通路况.