超越负载工况下大吨位轮式起重机闭式液压系统控制研究

在超越负载工况下分析闭式液压系统转矩特性,指出作业时调节马达或泵排量涉及到施加在发动机上负功率的大小、吊装效率及安全隐患;提出一种新型控制技术用于控制超越负载工况下闭式液压系统,原理为在主系统内设置一平衡阀,利用主系统低压侧压力与外控控制系统压力相互关联控制平衡阀先导开启压力,控制平衡阀通过驱动油源流量,限制发动机超速;控制器采集马达转速传感器数据与设定值比较并对泵排量数据进行调整,使马达转速按设定值运转,提高发动机负功率吸收能力,防止出现"飞车"危险工况发生。     

液压卷扬系统失速故障的仿真研究

针对旋挖钻机卷扬系统发生多次失速故障,从现场反馈和卷扬系统液压原理入手,分析故障产生原因,利用卷扬系统的数学模型进行理论分析,并通过AMESim软件建立液压卷扬系统仿真模型验证理论分析,得出诱发失速的关键因素和参数。理论分析和仿真验证显示,卷扬负载急剧变化及马达提升侧单向溢流安全阀开启后无法关闭和下放侧补油不足都将引发卷扬系统失速,主阀稳态液动力是导致液压马达提升侧单向溢流安全阀开启后无法关闭的根本原因。根据仿真分析结果,液压马达提升侧单向溢流安全阀开启压力应大于该侧最大稳定压力的1.9倍。该研究为液压卷扬系统优化设计和故障诊断提供依据。     

流动的逻辑之静液压驱动装置的基本液压回路构成

静液压驱动装置构成了车辆与行走机械中介于发动机和车轮、履带等行走装置之间的传动环节,其输入端元件是液压泵,输出端元件或称执行元件是能够连续旋转并克服行走装置转矩负荷的液压马达。液压泵和液压马达之间的连接回路有开式和闭式回路两种系统,笔者介绍的静液压驱动装置主要采用的是闭式回路液压系统,这与大多数工业固定设备和以液压挖掘机为代表的一部分行走机械采用的开式液压系统有所不同。通过对现代液压技术中的开式和闭式两种回路系统的分析比较,将有助于读者理解闭式回路的主要特点以及静液压驱动装置需要采用闭式回路及其变型系统的原因。     

机械液压无级传动变速器液压系统设计与分析

机械液压无级传动变速器是一种新型变速器,具有无级调速和效率高等特点。针对一套新型机械液压无级传动变速器,进行液压控制系统设计,通过对开式液压回路和闭式液压回路的分析,结合变速器的实际控制需求,选择闭式液压回路更适合该无级传动变速器。利用AMESim软件,分别进行液压系统建模仿真,通过分析开式回路和闭式回路中泵-马达系统的压力流量特性曲线、系统功率分流以及系统效率特性,验证了闭式回路的合理性。     

基于AMESim的马达串、并联回路仿真分析

以液压马达串、并联回路为例,运用AMESim软件搭建该回路的仿真模型,得到系统压力的变化曲线和马达输出转速的变化曲线,找到系统压力过高的解决方法,并运用对比分析的方法对工作马达的输出转速特性进行研究,得出马达的输出转速随着负载的增大,响应变慢,超调量增加,调整时间变长的结论,为该回路在液压行走系统中的应用提供了一定参考。     

DA-HA闭式控制系统在工程机械中的应用

讨论了工程车辆液压驱动系统中,HA（高压自动变量）控制的变量马达与DA（转速相关变量）控制的变量泵组成的闭式自适应行走系统,介绍了参数合理匹配的方法与原则,并通过AMEsim（多学科领域复杂系统建模仿真解决方案）软件进行仿真,证明了采用DA-HA控制策略的闭式行走系统,车辆液压驱动系统可以根据外界负荷的变化自动调节行走速度,以适应负载的变化,使发动机的有限功率适应很大范围的外部负荷变化,功率得以充分利用且不超载.     

基于AMESim的低速大转矩液压马达的仿真分析

介绍了低速大转矩液压马达的结构和工作原理,并且在AMESim仿真软件中建立了低速大转矩乳化液马达的液压模型,通过仿真得到液压马达柱塞的流量和位移曲线,并且得出其输出转矩、转速与输入流量之间的关系,为低速大转矩液压马达的研究提供依据。     

机械控制式CFM56发动机VBV系统建模

可调放气活门属于航空发动机系统中的压气机气流控制系统,其主要作用是调节流经低压压气机和高压压气机的气流,防止压气机失速、喘振,对发动机安全、稳定运行极其重要,而在发动机控制系统中,可调放气活门属于执行机构。通过对液压机械式控制的CFM56发动机可调放气活门的结构以及运动规律的研究,根据液压传动机构中阀控液压马达的基本原理建立燃油齿轮马达流量-压力模型,得到燃油齿轮马达在给定参数下转速、角度和转矩的变化规律;通过对放气活门机构进行动力学分析,根据第二类拉格朗日动力学方程建立放气活门机构拉格朗日动力学模型,在对模型进行线性化处理后通过计算得到放气活门机构的角度变化曲线。     

山地辣椒收获机液压系统的设计与仿真

贵州为我国典型的喀斯特地貌省份,辣椒多在坡地种植,现有的辣椒收获机不能满足贵州辣椒采收要求,因此,文中设计并制造了适用于山地地形的全液压自行式履带辣椒收获样机。通过对山地辣椒收获机关键部位液压系统的设计计算及元器件选型,并采用AMESim液压仿真软件对行走、采收机构的液压系统进行建模与仿真。结果显示,行走马达启动时间为0.52 s,马达流量稳定在117.9 L/min;采摘辊的马达转速稳定在210 r/min,压合辊油缸、地轮油缸和升降油缸的举升用时分别为2.2,3.2和2 s,油缸压力稳定在16 MPa。由此得出,行走系统与采收系统的启动时间短暂且平稳,满足液压系统的设计使用要求。该研究以期为山地辣椒收获机及其他山地机器液压系统的改进与优化设计提供理论依据。     

适用于混凝土搅拌运输车的恒速变量泵

通用的混凝土搅拌运输车,罐体的旋转采用由液压变量泵和液压定量马达组成的闭式回路,由减速机驱动。罐体旋转的速度和方向由变量泵调控。由于变量泵是与发动机连接的,因此运输车在行走过程中发动机速度的变化会影响变量泵调定位置的输出流量,引起罐体转速的变化。为使罐体转速不受发动机油门大小的直接影响,日本大金(Daikin)公司在萨澳-丹佛斯(Sauer-Danfoss)手动伺服变量泵(专利)的基础上改进了原来的伺服控     

串联泵控液压系统设计及其仿真脉动和能耗优化分析

选择双液压泵串联的组装方式,可达到泵高速运转并获得高压力效果,充分减小回路的节流损失。该结构完成压力分级叠加,获得更大的液压系统动力源输出压力,采用此动力源能够满足高压力与大流量的液压系统使用要求,进一步通过仿真方式对其脉动和能耗优化展开分析。结果表明:当负载增大后,串联泵控液压系统的流量脉动区间减小。串联泵控液压系统流量脉动随着负载增加变动不明显,表明本系统设计具有很好的稳定性。对电机转速进行调整后,串联泵控液压系统相对单泵系统的齿轮泵发生流量脉动显著降低;可使系统承受更高负载,使液压泵达到更低的输出流量;可以利用功率叠加的过程达到通过低功率电机获得大功率输出的目的。     

玻璃切割机液压系统设计及系统性能仿真分析

为了优化系统参数,防止玻璃切割机在使用过程中发生运动部件爬行、运动速度不稳定的现象．首先根据使用要求拟定了液压传动系统原理图,确定了系统主要参数及液压缸的结构,然后利用液压系统原理建立了数学模型,并以此为基础利用AMESIM仿真软件建立了仿真模型,通过仿真得到了系统工作各阶段压力变化曲线、速度变化曲线。仿真结果表明,玻璃切割机液压系统工作各阶段压力、速度响应迅速,工进开始时速度波动幅度较大,但很快趋于稳定,与实际运行结果吻合,满足机床使用性能要求。     

盾构机推进液压系统仿真分析

阐述了盾构机推进液压系统的原理,利用AMESim仿真工具对该系统进行了仿真分析。仿真结果表明,压力流量复合控制方式既可以进行压力闭环控制又可以进行流量闭环控制,从而减小压力和流量的波动,达到对推进压力和推进速度的实时控制的目的。     

船用高压共轨重油喷射伺服控制系统的动态特性研究

针对RT-flex系列二冲程低速柴油机配套燃油喷射系统存在的问题,基于液压伺服控制原理提出一种新型船用高压共轨燃油喷射伺服控制系统,该系统采用液压位置闭环系统控制高压重油喷射系统的动作。根据系统原理,研究了其数学模型,并在AEMSim软件中搭建了考虑两种流体特性的仿真模型。在给定喷射时间内得到了不同压力时的主阀芯位移曲线、喷射压力波动曲线和喷油率曲线,并计算出单次喷射时系统喷油量。仿真结果表明,在喷射时间内高压共轨重油喷射系统动作快速稳定,验证了船用高压共轨重油喷射伺服控制系统的设计是合理可行的。     

基于AMESim的中心回转式清仓机液压系统动态特性研究

粘煤的不断积累使煤仓壁表面粗糙不平，造成原煤在煤仓中的流动受到阻碍，针对这一问题，设计了一种基于液压驱动的中心回转式煤仓积煤清理装置，并对其液压系统进行了设计选型与仿真分析。利用AMESim仿真软件分别构建了回转回路、支撑回路和工作油缸回路的仿真模型，进而对液压系统进行动态特性仿真，得到了各回路对应的压力、流量、转速随时间变化曲线。仿真结果表明，所设计的液压系统具有压力波动小、调速范围广、回转平稳的特点，具有一定推广价值。     

基于LUDV系统纯电驱液压挖掘机能耗特性分析

为克服发动机效率低、污染严重、调速性能差的问题,提出了一种基于LUDV系统和变频电机的液压挖掘机系统方案。建立了液压系统、机械结构及变频电机的仿真模型,以及电动液压挖掘机的联合仿真模型。采用变频电机与变量泵复合控制方法,设定电动液压挖掘机“泵排量目标值”（“泵排量目标值”是液压泵目标排量值与液压泵最大排量的比值,是液压泵实际排量的控制目标,不是将液压泵的排量固定在某个数值）分别为0.9、0.7、0.5。研究表明,随着“泵排量目标值”的减小,电机转速提高,耗电量减小;当“泵排量目标值”减小到某个值时,耗电量不会随着“泵排量目标值”的减小而降低,耗电量达到最小值。     

电控双泵液压源在注塑机上的节能研究

针对传统注塑机溢流损失严重、电力消耗大等问题,提出了一种通过控制异步伺服电机转矩和转速,以实现对注塑机输出压力和流量进行控制的方案.在该电机控制的液压动力源中,采用了串联双齿轮泵的方案,以满足大型注塑机瞬时大流量输出的要求.通过压力与流量反馈形成闭环控制,提高了输出压力与流量的控制精度,并大大提升了注塑机液压系统的节能...     

智能牵引机动力系统功率匹配与自适应控制

为使智能牵引机在负载多变条件下动力系统功率匹配,需通过控制液压泵排量调节发动机转速.建立发动机与液压泵仿真模型,采取模糊控制策略制定发动机与液压泵反馈调节控制系统.利用MATLAB/Simulink建立发动机与液压泵动力系统功率匹配控制系统仿真模型,通过设置发动机油门开度、工作负载和发动机目标转速,仿真模拟牵引机实际施...     

伺服电机控制高压大流量双泵液压动力系统研究

由伺服电机和液压泵组成的新型泵控系统已经应用于液压机械设备中,为解决大型液压机对液压动力源高压大流量输出的要求,在传统伺服电机泵控系统中引入了高压主泵和低压副泵,并通过双泵切换来实现高压大流量输出。通过控制器与伺服电机控制电机输出转矩和转速,进而实现对输出压力和流量的控制。通过合流阀块实现对双泵合流与分流的控制,进而实现液压系统的大流量或高压力输出。以液压机一个工作循环为基础进行了性能试验,结果表明该液压动力系统满足压力、流量设计要求,响应速度快,控制精度高。     

电驱动挖掘机流量匹配系统动臂特性研究

以6 t液压挖掘机动臂为研究对象,提出伺服电机驱动定量泵的流量匹配控制系统。在SimulationX中搭建伺服电机仿真模型,通过与伺服电机响应特性试验结果对比,验证伺服电机模型的准确性;建立液压挖掘机动臂机械结构多体动力学与电液系统的联合仿真模型,仿真分析了不同控制方式下,动臂的运行特性和能耗特性。结果表明,与负载独立流量分配(LUDV)系统相比,采用伺服电机驱动定量泵流量匹配控制的动臂能耗降低约13.6%。