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。     

混合动力挖掘机势能回收系统参数优化与试验

针对混合动力挖掘机特点,提出基于液压蓄能器与动力电池的动臂势能回收方案,采用多目标优化的方法对势能回收系统关键元件参数进行匹配。建立回收系统的仿真模型,设计回收系统的总体控制方法,并对匹配效果与控制方法进行仿真评价。搭建了混合动力挖掘机动臂势能回收系统的试验平台,对势能回收效果和操控性能进行试验研究。仿真和试验结果表明,基于液压蓄能器与电池的势能回收方案可行,系统操作性能稳定,参数匹配效果良好,势能回收率高。     

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.     

油液混合动力液压挖掘机动臂势能回收系统

针对油电混合动力系统价格昂贵、功率密度小的缺点,在对普通液压挖掘机典型工况特性进行分析的基础上,提出了一种以蓄能器为储能元件,由液压缸、换向阀、单向阀和蓄能器组成的油液混合动力液压挖掘机动臂势能回收系统,建立了相关数学模型。以实测液压挖掘机动臂下降参数为依据,对该能量回收系统节能效率进行了仿真分析,论证了数学模型和方案的正确性。通过与普通挖掘机动臂下降过程能耗比较,该能量回收系统回收效率较高,在满足实际工作要求下节能比率达14.8%。     

基于恒压液压系统的ZL50装载机节能技术

为解决ZL50装载机油耗高的问题,构建了新的液压系统.首先阐明了恒压液压系统的节能原理,引出一种新型二次调节元件--液压变压器.随后建立液压变压器排量及压力的数学模型,并在液压变压器配流盘控制角-90°～90°内仿真,分析其排量与压力特性.在此基础上构建装载机新的液压系统,分析其工作过程并与原液压系统比较,得出其节能原...     

二次调节流量耦联静液传动系统性能

提出了二次调节静液传动技术的新概念,将其由压力耦联系统扩展到流量耦联系统。介绍了二次调节流量耦联系统的基本组成、工作原理和特点,分析了与二次调节压力耦联系统的区别;建立了该系统的数学模型,并进行了试验研究。试验结果表明,该系统能实现重物势能的回收与重新利用,并能实现电动机、液压蓄能器和负载之间的功率匹配。     

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.     

一种闭环液压能量再生系统研究

针对目前旋转负荷能量再生系统效率低、成本高等缺点,提出一种新型的液压能量再生系统.该再生系统以闭环静压传动系统为基础,主要由泵、泵/马达、蓄能器、方向控制阀等液压元件组成.系统启动时利用液压泵与蓄能器驱动泵/马达带动负载旋转,制动时负载动能转变为液压能并储存在蓄能器中,在不引起流体流动逆转的情况下实现能量回收.首先,对该系统进行了建模;其次,设计一种由上位控制器和主控制器组成的分层控制系统,针对系统模型的不稳定性与不精确性,把主控制器内的二级控制器设计成为一种自适应模糊滑模控制器;最后,对系统的能量利用率和系统能量回收潜力的影响进行分析.结果表明:本文方案在制动过程中对系统能量回收率可达66.4％,在启动时比其他方案节省能量最高可达35.5％,证明了所设计方案的有效性和控制系统的科学性.     

液压挖掘机动臂闭式油路节能系统

通过对液压挖掘机典型工况特性分析,提出了一种液压挖掘机动臂闭式油路节能系统,阐述了配置蓄能器动臂闭式油路系统的节能原理。在其工作原理基础上建立了液压元件及电气元件的数学模型。在典型挖掘循环中,分析了系统中蓄能器、电动机和负载3个主要功率部件的运行状况。理论分析和仿真结果表明:液压挖掘机动臂闭式油路节能系统运行状况良好,与普通阀控液压挖掘机动臂驱动方式相比,该系统节能率约为33.1%,为液压挖掘机整机节能提供了参考。     

油液混合动力挖掘机势能回收及能量管理策略

针对油液混合动力挖掘机能量损失较大、能量回收效率偏低等问题,提出基于复合液压缸和蓄能器的混合动力挖掘机机械臂势能回收系统.复合液压缸由有杆腔、无杆腔和配重腔3个容腔组成.配重腔与蓄能器相连,提供机械臂负载平均值;有杆腔和无杆腔分别与泵/马达的2个进出油口相连构成闭式系统,通过泵/马达向有杆腔或无杆腔提供高压油液从而驱动机械臂动作.通过仿真分析验证系统的节能效果;建立系统数学模型,分析系统控制性能和液压元件之间的动、静态关系及能量损耗;提出基于瞬时优化控制的能量管理策略.通过仿真及数学模型的分析结果表明,势能回收系统可以提高机械臂能量回收效率,减小能量损耗,发动机最大输出功率可以减小27%,通过能量管理策略可进一步将发动机最大输出功率减小44%.     

液压节能系统中蓄能器的参数选配和安装研究

针对车辆液压节能系统中应用广泛的皮囊式蓄能器,分析了能量回收效果与蓄能器关键参数之间的关系、蓄能器的安装对吸收系统压力脉动效果的影响．这对车辆液压节能系统蓄能器的选择、安装具有一定的理论指导意义．     

液压挖掘机回转制动能量回收系统

为了回收液压挖掘机在回转阶段的制动能量,提出一种基于回转马达进/出口压力差自动识别回转过程所处阶段,决策能量回收的全液压自动控制回转制动能量回收系统.引入一正态分布函数,以蓄能器压力状态（SOP）、液压泵出口压力以及负流量反馈压力为输入信号,根据负载的实时需求功率,提出一种以复合恒功率 负流量动力控制决策发动机和蓄能器主辅动力源的能量分配方法,保证回转机构的正常高效运转.仿真结果表明,当回转系统作为单独执行机构时,采用该回收系统的液压挖掘机,能够实现高达50.0%的再生制动能量用于驱动回转的能量回收利用效率,在相同工况下比同吨位液压挖掘机节能16.3%,不影响操作习惯和操作性能.     

液驱混合动力车辆优化结构的脉动特性

根据蓄能器优化条件阐述了液驱混合动力车辆的优化结构及其工作原理。建立了液压变压器瞬时流量的数学模型,用频率法进行了并联、串联式蓄能器的理论分析。当配流盘控制角不同时,对液压变压器各个腰型槽口的瞬时流量以及蓄能器的流量响应情况进行了仿真分析。结果表明,无论配流盘控制角是否为零,串联式蓄能器的脉动衰减作用优于并联式蓄能器。     

蓄能器在全液压注塑机的应用以及节能效果研究

为了节约传统液压注塑机液压阀溢流损耗能量,对传统的全液压注塑机的油路进行改造,加入自行研制的蓄能器节能模块;对改造完成的节能注塑机进行能耗测试并与未改造的传统注塑机进行能耗比较,发现蓄能器模块加入液压注塑机后的整机能耗有明显降低,能实现预期的节能降耗目的;在不同的塑化注射压力下、不同的塑化背压下、不同保压时间下,对节约能耗数据进行测量分析,并从机理上分析能耗数据的差异,研究蓄能器模块使液压注塑机能耗降低的原因.     

用闭式油路的变频液压电梯能耗特性分析

为解决液压电梯装机功率和能耗大的问题，提出一种采用闭式油路的变频（VVVF）控制液压电梯系统.阐述了基于VVVF控制、蓄能器做液压配重和活塞拉缸技术的节能原理，分析了系统中蓄能器、主电动机和负载这3个主要功率部件的运行状况.在电梯轿厢处于不同负载重量的工况下，对系统中3个主要部件的功率特性进行了试验研究，并在此基础上计算得到系统的能耗和总效率.试验和分析结果表明，在电梯轿厢处于速度1.0 m/s、负载重量最大为1 000 kg的工况下，该系统相对于典型的液压电梯系统，节能效果显著，装机功率仅为10.25 kW，总效率提高到70％.     

Development of hydraulic power unit and accumulator charging circuit for electricity generation, storage and distribution

It is the purpose of the present paper to convert hydraulic energy to electric energy and saves both the pressure and electrical energy for re - use during the next system upstroke using two secondary units coupled to induction motor to drive cylinder loads. During upstroke operation, the variable pump/motor （P/M） driven by both electric motor and the second （P/M） works as hydraulic pump and output flow to the cylinders which drive the load. During load deceleration, the cylinders work as pump while the operation of the two secondary units are reversed, the variable （P/M） works as a motor generating a torque with the electric motor to drive the other （P/M） which transforms mechanical energy to hydraulic energy that is saved in the accumulator. When the energy storage capacity of the accumulator is attained as the operation continues, energy storage to the accumulator is thermostatically stopped while the induction motor begins to work as a generator and generates electricity that is stored in the power distribution unit. Simulations were performed using a limited PT2 Block, i.e. 2nd-order transfer function with limitation of slope and signal output to determine suitable velocity of the cylinder which will match high performance and system stability. A mathematical model suited to the simulation of the hydraulic accumulator both in an open-or close-loop system is presented. The quest for improvement of lower energy capacity storage, saving and re-utilization of the conventional accumulator resulting in the short cycle time usage of hydraulic accumulators both in domestic and industrial purposes necessitates this research. The outcome of the research appears to be very efficient for generating fluctuation free electricity, power quality and reliability, energy saving/reutilization and system noise reduction.