挤压铸造机压射液压系统性能仿真分析

以4000 t大型智能半固态挤压铸造机为研究对象，搭建压射液压系统仿真模型，通过仿真分析直观地展现了关键参数变化对压射系统性能的影响。仿真结果表明：压射系统动力源选用蓄能器，可完全实现工艺和设备要求。压射蓄能器容积对压射阶段的速度无影响，但随着容积的增大，增压开启时间越早；增压蓄能器容积对压射系统几乎无影响。压射蓄能器设定压力越大，压射阶段可达到的最大压射速度越大，增压开启时间越早，但随着压射蓄能器设定压力减小，无法实现增压；增压蓄能器设定压力对压射阶段无影响，但增压蓄能器设定压力越大，增压后的压力越大。压射蓄能器和增压蓄能器参数影响压射系统性能，需要对液压元件进行合理匹配。研究结果可为后续挤压铸造机压射控制系统的设计提供依据。     

路面减速带液压储能系统动态特性研究

液压储能系统在延长路面减速装置使用寿命及提高其能量转换性能等方面有很大作用。给出路面减速液压储能系统的工作原理,建立储能系统的数学模型,利用MATLAB/Simulink软件求解系统数学方程,采用MATLAB/Simulink对该模型进行仿真分析,得到能量转换缸直径、弹簧刚度、弹簧预压缩量、蓄能器气囊初始容积及蓄能器充气压力对液压储能系统性能的影响规律,为路面减速液压储能系统的设计和优化提供了理论基础。     

基于压电效应的新型蓄能器设计

阐述压电效应以及普通气囊式蓄能器吸收压力脉动的原理。针对液压系统需要减少压力脉动的需求以及压电材料能将外界振动能量直接转变为可利用的电能的特点,设计一种压电式气囊蓄能器,相对于普通气囊式蓄能器,不仅能够更好地衰减液压系统中的压力脉动,还能将一定的振动能有效回收。     

蓄能器在兆瓦级风机偏航液压系统中应用的仿真研究

蓄能器在兆瓦级风机偏航液压系统中的主要作用是充当应急动力源,仿真研究蓄能器对系统偏航和制动性能的影响并计算其预充气压力和预充气容积的合理取值范围具有重要意义。在AMESim中建立了蓄能器充当紧急动力源的仿真模型,研究了预充气容积和预充气压力对系统偏航性能和制动性能的影响规律。结果表明:蓄能器在偏航和制动过程中充当应急动力源可满足系统压力的需求,且蓄能器预充气压力及预充气容积在设定范围内取值越大,偏航液压系统的工作性能越可靠。     

矿用液压缸动载特性的仿真及试验研究

基于AMESim仿真计算,综合软件中机械元件库、液压元件库及液阻库,建立了矿用液压缸动载加载系统的仿真模型,对动载条件下液压缸无杆腔的压力特性进行模拟分析,进行了液压缸动载过载的现场测试试验并同步监测无杆腔压力波动,仿真计算数据在一定误差范围内与试验数据吻合,验证了文中仿真模型搭建及参数设定的准确性。在此基础上通过修改仿真模型的技术参数,对矿用液压缸在不同工况条件下的动态特性进行仿真计算,对比不同工况下的液压缸无杆腔压力-时间曲线,得出结论:增大液压缸初撑压力以及无杆腔容积有利于增强液压缸的抗冲击能力;动载过载条件下安全阀超调量达到36%,1.2 s后完全泄压;液压缸动载过载冲击试验台蓄能器对液压缸压力特性的影响表现在随着蓄能器容积的增大,初期无杆腔压力峰值明显增大,后增强趋势逐渐放缓,蓄能器容积达到300 L后影响强度基本为0。     

蓄能器在履带车辆静液驱动系统中的应用特性研究

根据双泵双马达闭式静液驱动系统的工作原理及特点,分析了由控制阀组将蓄能器连入系统后系统的工作特性;基于Matlab/Simulink平台,从吸收压力冲击、能量回收及再利用的角度,建立了系统模型,仿真分析了不同容积、不同充气压力的蓄能器在静液驱动系统中吸收压力冲击的效果、在制动工况下回收能量及在驱动工况下能量再利用的效果,得到了系统能量回收率、制动时间随蓄能器关键参数变化的仿真曲线及起步、加速过程车速变化曲线,分析了蓄能器对缓解系统压力冲击、系统制动性能及驱动性能的影响。     

基于AMESim液压可控停车顶系统仿真研究

液压可控停车顶是驼峰溜放车辆的新型自动化减速装置,提高了铁路编组场调车的自动化水平。以液压可控停车顶为研究对象,开展基于AMESim软件的系统建模与仿真分析。在分析液压可控停车顶系统工作原理及控制方式的基础上,利用AMESim软件中的机械库、液压库及信号控制库构建了液压可控停车顶系统仿真模型,分析系统在非制动状态、待制动状态和制动状态下的顶杆位移、顶杆速度、液压制动缸上下腔压力、蓄能器气囊容积及压力的动态性能。仿真结果显示:液压可控停车顶可实现非制动状态、待制动状态和制动状态的切换,制动状态下具有减速缓冲作用。液压可控停车顶建模仿真分析为系统的优化设计提供一定的参考。     

立式磨粉机液压系统关键参数研究

在分析了典型高压辊式立磨液压加压系统主要工作原理的基础上,对液压系统缓冲过程进行了理论研究,并在AMESim环境下建立了该液压系统的仿真模型。重点分析了蓄能器充气压力与液压系统保压能力和液压缸活塞杆运动位移之间的关系,以及不同的料层厚度变化量对液压系统保压压力和液压缸活塞杆运动位移的影响。结果表明:蓄能器总容积越大,液压缸压力变化幅值越小,当容积大到30 L以上时,缓冲效果即不再有明显改善;蓄能器连接油管直径越大,缓冲效果越好,内径在18 mm以上时效果比较好;蓄能器充气压力越大,系统保压能力越强,但过大的充气压力会引起缓冲过程中液压缸活塞杆振动过大;料层厚度变化量的增加会同时引起液压缸活塞杆振动幅值和液压缸压力峰值的增大。     

可调压式液压蓄能器的节能仿真分析

针对气囊式液压蓄能器在工作中充放能不充分、能量密度低、工作参数不可调节的问题,提出一种可调压式液压蓄能器来改善上述问题。通过对可调压式液压蓄能器工作原理的分析,在AMESim软件中建立仿真模型,并将此蓄能器结合非对称泵应用于液压缸举升节能回路,同时设置采用气囊式液压蓄能器的回路为参照,开展节能仿真研究。结果显示:可调压式液压蓄能器比气囊式液压蓄能器多放能29%,电机多节能7.46%,有利于提高工程机械能量回收效率和作业性能。     

大采高支架降柱泄压能量回收特性研究

针对大采高综采面液压支架降柱泄压工况,提出了一种能量回收再利用回路及控制方法。建立了降柱泄压能量回收回路的AMESim仿真模型,研究了蓄能器容积、蓄能器充气压力、蓄能管路长度和液控单向阀通径对立柱缸无杆腔压力和能量回收容积的影响规律,分析了立柱缸无杆腔压力和能量回收容积的动态特性曲线。结果表明:蓄能器容积、蓄能器充气压力对降柱泄压能量回收容积影响明显,液控单向阀通径对能量回收时间影响明显,而蓄能管路长度对回路两种特性影响均可忽略。     

矿井提升机液压站二级制动蓄能器工作性能的仿真研究

为了保证矿井提升机液压站有效地执行二级制动,以蓄能器的工作性能为研究目标,详细介绍了液压站二级制动的工作原理,建立蓄能器数学模型,分析了影响蓄能器工作性能的参数,利用AMESim软件搭建液压系统仿真模型,对于恒压系统和变压系统,分析蓄能器的预充气压、节流阀的节流开度对蓄能器工作性能的影响。仿真结果表明:可以通过调节蓄能器的预充气压和节流阀的节流开度优化蓄能器的工作性能,提高液压站二级制动的可靠性。     

基于电液混合储能的电动挖掘机动臂节能驱动系统特性

针对现有电动挖掘机采用多路阀控系统造成的能效低、电池装机容量大但续航时间短的不足，提出一种变转速双泵直驱液压挖掘机动臂系统。根据动臂液压缸面积比配置2个液压泵/马达的排量，实现液压缸流量匹配。采用液压蓄能器与超级电容进行混合储能，实现动臂重力势能的高效回收利用。分析所提系统的工作原理，建立系统多学科联合仿真模型，分析系统运行特性和能量特性。研究结果表明：双泵直驱挖掘机动臂系统具有良好的控制特性，速度运行平稳。与传统多路阀控系统相比，双泵直驱挖掘机动臂系统节能效果显著，蓄能器压力21 MPa和容积180 L时，重力势能回收效率为79.9%,能耗减少64.6%,进一步通过合理选择蓄能器工作压力和容积，双泵直驱动臂系统的节能效果可达到65%以上。     

四驱电动车液压再生制动系统制动能效的研究

为定量分析四驱电动汽车液压制动能量再生系统的制动效能和蓄能能力,设置再生制动系统单独制动仿真。液压二次元件以泵的形式运行,建立蓄能器数学建模,对汽车制动时的受力进行运动学分析,然后在AMESim软件上搭建仿真模型。由于蓄能器最低工作压力是影响蓄能器效能的关键参数,进而也是影响液压制动能量再生系统制动效能的关键因素,所以赋予蓄能器不同的最低工作压力进行对比仿真分析。仿真结果表明:当蓄能器最低工作压力为17 MPa时,在保证四驱电动车液压再生制动系统有较高的制动能效的同时,可以获得较高的蓄能器效能。     

基于AMESim精冲机主缸液压系统的仿真与研究

以某精冲机的主缸液压系统为研究对象,分析精冲机液压系统的工作原理,改进原有主缸液压系统,增加调速模块.建立蓄能器的数学模型,从理论上找到了影响蓄能器性能的主要参数,运用AMESim软件建立精冲机的主缸液压系统仿真模型,分析蓄能器各项主要参数对主缸冲裁频率的影响,并且建立调速模块的HCD仿真模型,研究相关主要参数对调速模...     

高升率液压脉冲系统机制分析与设计

为模拟航空作动器高压力、高升率工作环境进行脉冲试验,设计了T形波脉冲系统,系统采用压力传感器和电液伺服阀构成闭环控制,通过控制经伺服比例阀流入非对称增压缸低压腔的流量建压。在建立蓄能器、电液伺服阀及增压缸-被试工装件的压力-流量数学模型的基础上,基于AMESim搭建仿真模型,对比分析不同工装件容积、脉冲升率对系统动态性能的影响。仿真结果表明,系统主要由蓄能器提供瞬时流量快速建压,释放能量后,液压泵需要在一个周期内为蓄能器补充0.25 L液压油;为保证压力升率,系统最低流通能力为250 L/min。依据仿真结果选择系统关键元器件搭建脉冲试验台,试验台实现峰值压力42 MPa、升率1 100 MPa/s的T形波,并稳定持续20万次脉冲,验证了仿真分析的正确性。     

牙轮钻机静液压制动系统仿真分析及能量回收方案设计

牙轮钻机采用静液压制动,需要避免系统压力波动对泵产生的冲击,同时钻机的动能或者势能可以回收再利用。通过对静液压制动系统的计算与仿真分析,对闭式泵高压溢流阀参数进行调整,减小系统压力冲击;提出了制动系统能量回收方案,并对能量回收系统进行了数学建模与仿真分析,获得了蓄能器气腔压力随时间的增长关系,揭示了节流阀开度大小与制动时间的关系;对制动系统能量回收效率进行了计算。证明了牙轮钻机采用静液压制动系统的正确性以及能量回收方案的可行性,实现了将钻机动能或者势能转换为蓄能器压力能的能量回收,为大型车辆制动系统能量回收提供了参考。     

基于AMESim的串联型液压混合动力传动系统建模与仿真

针对频繁启停运行汽车设计了一种串联型液压混合动力传动系统,以此为基础设计了该混合动力系统能量管理策略,该控制策略通过设定发动机介入压力以保证储能器能量耗尽时发动机及时介入供能。运用AMESim系统仿真软件建立了系统仿真模型进行仿真分析,并对储能器充气压力、发动机介入压力等设计参数对节能效果的影响进行研究,仿真结果表明:所设计的混合动力系统能够有效回收与再利用车辆制动能,保证储能器能量消尽时发动机及时供能,降低汽车行驶过程中的能源消耗。