振动能量液压转换器结构与特性研究

针对TBM掘进过程中主机剧烈振动问题和施工环境特点,提出一种基于液压系统的振动能量吸收转换装置。介绍了该转换装置的系统结构组成与工作原理,采用AMESim软件建立该系统的仿真模型。基于仿真模型研究了工况参数和元件参数对振动能量液压转换装置性能的影响规律。分析表明,振动能量油液转换器能实现相应功能。同时,在该结构条件下,液压马达转速随着活塞频率先增加后减小;马达转速随活塞幅值增加而增加但小幅值影响不明显;马达转速上升时间随蓄能器容积增加而增加;单向阀弹簧刚度需进行合理设计,否则转换器不能正常工作。     

新型电控液驱车辆储能元件特性分析

分析了电控液驱车辆储能元件——气囊式液压蓄能器的工作过程并建立了相关的数学模型，对液压蓄能器的特性参数（有效容积、比能量、比功率以及效率等）和能量转换效率进行了计算和讨论。对蓄能器和蓄电池在比功率和能量转换效率等方面进行了比较，提出了改善液压储能元件特性以及获得高效率的技术措施。     

静液式减速带振动能量回收装置液压系统的仿真与分析

提出1种新型的路面减速带振动能量回收装置。运用键合图理论针对路面驼峰式减速带振动能量回收装置的液压系统进行分析,获得其液压系统的键合图模型,得出了液压系统的工作效率以及影响液压系统工作效率的主要因素;运用Simulink/Sim Hydraulics软件建立了液压系统的Sim Hydraulics仿真模型并进行了仿真试验,绘出了主要元件蓄能器的进气速率与内部压力曲线图,为减速带振动能量回收装置液压系统中主要元件的参数优化提供了参考。最后用样机试验验证了仿真结果。     

二次调节

如果把液压传动系统中机械能转化成液压能的元件(液压泵)称为一次元件或初级元件(Primary Element)，则可以把液压能和机械能可以相互转换的元件(液压马达／泵)称为二次元件或次级元件(Secondary Element)。二次调节液压传动技术就是通过对能将液压能与机械能相互转换的二次元件进行     

液压随动阀设计中应注意的一些问题

1　概述液压执行器的输出量与输入量比较以后的误差信号控制液压放大元件 ,使其对液压执行器输出量不断调整 ,以求减少误差的系统称液压随动系统或液压伺服系统。根据反馈元件的性质 ,液压伺服系统常分为两类 ,反馈元件采用电气元件 ,液压放大元件采用电液转换装置 ,如电液伺服阀等 ,称电液伺服系统 ;反馈装置采用机械元件的液压控制系统就是机液控制系统 ,统称机液伺服系统 ,机液伺服机构等。2　工作原理机液伺服系统结构简单 ,抗污染能力强 ,工作可靠 ,广泛应用于飞机舵面控制 ,车辆转向控制 ,仿形机床及伺服变量泵等处。常见的机液伺服系…     

基于蓄能器的动臂势能回收系统仿真研究

液压挖掘机一直以来都存在能量利用率不高的问题,在动臂下降过程中,动臂势能大部分通过液压系统转换成热能浪费掉。研究了一种以蓄能器为储能元件的动臂势能回收系统,分析了其工作原理,建立了挖掘机工作装置的Simulation X多体动力学仿真模型进行仿真研究,并讨论了蓄能器参数对能量回收效果的影响。仿真结果表明,该系统能够实现动臂势能回收,达到了较好的节能效果。     

电控斜轴柱塞式液压变压器的特性参数研究

液压变压器是液压恒压网络系统中一种压力转换元件,可以实现无节流损失地将液压恒压网路系统压力转换为负载所需的压力。剖析了液压变压器的工作原理,设计了电控斜轴柱塞式液压变压器的结构,建立了液压变压器的转矩、变压比、流量和平衡角共四个特性参数的数学模型,在液压恒压网络试验台上对所研制的电控斜轴柱塞式液压变压器进行了特性试验研究,结果表明其理论分析结果与试验结果是一致的。     

一种挖掘机破碎锤的振动能吸收装置的研究与开发

研制开发一种在核心技术上具有自主知识产权的挖掘机破碎锤的振动能吸收装置,利用对油缸活塞的结构设计和液压油路控制增加液体流动的行程,通过液体流动阻尼和压力降,以此吸收振动能量,达到减震的目的。该装置将对挖掘机破碎锤工作时产生的振动能转换为热能释放,防止振动能传播、降低挖掘机整机振动影响。     

高速开关阀在高速带钢纠偏系统中的应用

高速带钢纠偏装置需一种工作稳定可靠 ,响应速度快 ,抗污染能力强 ,并能由计算机直接控制的液压执行器。本文将高速开关阀作为高速带钢纠偏装置的电液转换元件 ,效果很好     

新型振动能量回收式液压减振系统研究

介绍了一种振动能量回收式液压减振系统,包括:4个减振器、1个蓄能器、1个储油罐和若干液压元件。减振器由氮气腔、活塞、活塞杆、减振器壳、伸张阀、压缩阀、进油管和出油管等组成;蓄能器设置了限压阀和回油管。油液在储液罐、减振器、蓄能器和液压元件之间循环流动。来自储油罐的油液在悬架压缩时从压缩阀进入减振器,在悬架伸张时从伸张阀离开减振器,油液在流经压缩阀和伸张阀时产生磨擦热,从而消耗振动能量起到减振作用。增压后的油进入蓄能器并在需要时经由电磁单向阀进入液压元件,协同从储油罐经过加压后进入液压元件的油液促使液压元件完成其动作,从而将振动能量转化为液压元件的输出功率。液压元件完成动作后油液回到储油罐。该系统能回收部分振动能量,从而降低油耗;产生的高压油液可以用于制动系统、转向助力、液压离合操纵机构等;整个系统结构简单,实用性较强。该振动能量回收式液压减振系统申报了国家发明专利(CN102152778A),应用实例申报了国家实用新型专利(ZL 2011 2 0101078.4)。     

液压提升装置重力势能回收系统的研究

针对液压提升装置下行过程中负载重力势能转化为热能耗散的问题,提出了一种新型的全液压势能回收系统。介绍了新型势能回收系统的结构和工作原理,并对势能回收系统中液压蓄能器、液压泵/马达及其变量机构的参数进行匹配。应用AMESim建立仿真模型,对系统的操控性能和势能回收效果进行仿真研究。结果表明,新型势能回收系统能够实现液压提升装置重力势能的回收,势能的回收效率随着负载的增大而提高,并逐渐趋于稳定。系统操控性能良好,能够控制液压提升装置以不同速度稳定下行,不受负载大小的影响。     

多点同步顶升装置电液系统的集成设计

针对工程施工中顶升项目的要求,对多点同步顶升装置的电液系统进行了集成设计。这一电液系统由液压回路和电控系统两部分组成。对液压回路中的液压缸进行了设计,对电机参数进行了计算,并对液压回路元器件进行了选择。对电控系统中的触摸屏进行了设计,对可编程序控制器程序进行了编制。通过现场试验,确认这一电液系统能够满足多点同步顶升装置的需求,升降同步,并且安全可靠。     

反渗透海水淡化能量回收装置的研究现状及展望

能量回收装置是反渗透海水淡化系统的核心元件之一,通过回收高压盐水的压力能来降低能耗和节约成本,加强其基础研究并突破技术瓶颈是缓解我国水资源危机的战略选择。根据工作原理将反渗透海水淡化能量回收装置分成液力透平式、正位移式和泵-马达式3类,主要从结构、原理、效率和应用等方面对国内外研究进展进行综述和分析,并对我国能量回收装置的发展方向和关键技术进行总结展望。研究表明,液力透平式装置已逐渐被市场淘汰,占据市场主流地位的正位移式装置也存在技术缺陷,而泵-马达式装置的集成化设计和降低工作能耗是未来的重要研究方向。     

波浪能多腔油缸液压转换系统设计与研究

以振荡扑翼波浪能发电装置的液压转换系统为研究对象,设计一种含有多腔油缸的液压转换系统,将波浪能转换为可利用的机械能。以波浪能高效采集和液压转换系统稳定输出为原则,设计一种多腔油缸并确定液压转换系统的组成及各元件的具体参数。针对不同海况,通过改变电磁阀换挡策略,实现对波浪能的采集,调节蓄能器的个数和预充压力使液压系统高、低管路的压力保持稳定,通过液压马达能够稳定输出机械能。运用AMESim仿真平台搭建采集机构和液压转换系统模型,模拟3级、4级和5级海况下采集机构的运动响应作为系统输入,分析液压转换系统的有效性、输出稳定性和转换效率。仿真结果验证,所设计的液压转换系统通过改变电磁阀换挡策略,能够实现对波浪能的高效采集,并有效提高液压转换系统的稳定性和转换效率。为振荡扑翼波浪能发电装置的液压转换系统的开发与研究奠定了理论基础。     

超大型液压挖掘机混合式动臂势能回收系统设计及仿真分析

由于工作装置和负载的质量巨大，超大型液压挖掘机动臂下放时大量势能经液压阀口转变成油液的热能，造成油液温度升高。对此，提出一种流量再生与蓄能器相结合的混合式动臂势能回收系统。该系统通过流量再生原理，使动臂液压缸无杆腔流量的一部分流入有杆腔，减少对液压泵的流量需求，降低系统对发动机的功率需求；同时，使用蓄能器和平衡缸相结合的方式回收工作装置的势能，并在动臂提升时实现回收能量的再利用，提高了系统的能量利用效率。建立了系统的仿真模型，对影响势能回收和能量利用效率的关键参数进行了研究分析。结果表明，混合式动臂势能回收方案具有较好的能量回收效果，节能效果显著。     

液压式人体行走能量回收装置设计与回收效果分析

人体行走时足底蕴藏着丰富的能量,该能量的有效回收可有效缓解穿戴电子产品、助力外骨骼等设备的能量供给问题。设计出一种将行走能量转化为液压能的能量回收机构,可供采用液压驱动的人工外骨骼循环利用。为弥补现有行走能量回收研究中往往忽略下肢行走动力学的不足,在分析步态特征的基础上,建立单腿行走过程的三自由度动力学模型。以正常成年人为对象研究单个步态周期内足底对地面作用力随时间和足部位姿的变化规律,得到行走过程中足地作用力及其水平和竖直方向分量,以及力和人行走方向夹角与足部动作的关系。依据行走能量分布规律,设计了液压式能量转化机构和存储系统用以收集行走过程中足地竖直方向作用力产生的能量,分析液压能量回收效果,结果表明无负重时单足能量回收装置的液压能输出平均功率高达20 W。     

无毛刺冲孔反顶液压动力装置的参数设计

介绍了无毛刺冲孔工艺的基本原理 ,讨论了反顶液压动力装置的参数设计与调节以及液压元件的选用。     

叉车工作势能回收利用研究

叉车举升装置工作时产生可观的重力势能,普通叉车通常忽略了这部分能量,致其白白损耗掉,能量利用效率低下,同时也使液压系统发热,缩短了液压元件的使用寿命。通过对液压蓄能器的合理使用,构造出一种将重力势能转化为液压能存储和再利用的节能模型,并在多学科领域系统仿真软件SimulationX上建立了该模型进行仿真。     

液气储能双缸驱动大型液压挖掘机动臂节能特性研究

液压挖掘机工作过程中存在大量的重力势能浪费,严重影响整机能效并造成大的排放污染。针对双液压缸驱动动臂的大型液压挖掘机,提出采用双液气储能液压缸驱动液压挖掘机动臂、集成驱动与势能回收一体化原理,降低机器作业能耗和排放。将原双腔液压缸改为集成有储能腔的三腔液压缸,储能腔与液压蓄能器直接连通,通过液压蓄能器初始充液压力平衡工作装置自重,直接回收利用工作装置重力势能。根据36 t大型液压挖掘机作业特点和重力势能变化情况,设计出液压缸和液压蓄能器的参数。进一步建立数字化样机,通过对液气储能驱动系统进行仿真研究,对液压泵输出流量和控制阀的阀口参数重新匹配,修改了与回转复合动作的合流控制策略,并初步验证了液气储能驱动系统的节能效果。在此基础上构建了试验样机,90°标准装车作业循环测试表明,与同型号液压挖掘机相比,在满足同样挖掘力的情况下,整机工作效率提升20.7%,燃油消耗降低17.1%,如按每天作业8 h计算,单台车每天可节约燃油达47 L,减少二氧化碳排放123.6 kg。     

基于能量调节的电液变转速控制系统

电液变转速控制系统相比节流调速系统虽然具有节能的优势,但是由于其响应速度慢的缺点限制它的应用,为了提高电液变转速控制系统的响应速度,采用在传统的电液变转速系统中加入能量调节装置的方法,构成基于能量调节的电液变转速控制系统,能量调节装置的主体由蓄能器和比例节流阀组成,能够在系统减速时吸收多余的能量,而在系统加速的时候释放储存的能量,从而加快系统响应速度并实现能量的回收.针对基于能量调节的电液变转速控制系统的特点,提出基于能量调节思想的控制策略,一系列的对比试验表明,本系统能够在保持低能耗特点的同时获得比节流调速系统更高的响应速度.