负载口独立控制系统的节能边界

为了找寻负载口独立控制系统的极限节能边界,并明晰其节能机理,建立传统阀控系统和负载口独立控制系统的静态效率与静态能耗模型,利用归一化处理使模型转化为无量纲形式.选取与传统阀控系统可比拟的2种工况,即同泵源压力和同阀口开度,在负载口独立控制系统处于节能极限时(出油阀口全开)进行对比.仿真分析不同工况下2种系统的静态效率与...     

基于负载口独立控制模式切换特性

为适应不同负载要求,构建了基于负载口独立控制的模式切换控制系统,运用AMESim软件建立液压系统仿真模型,并联合MATLAB/Simulink模块建立控制器模型。通过联合仿真得出了液压缸活塞速度变化、液压缸活塞两端压力变化曲线。仿真对比了有、无切换模式下活塞速度的变化,结果表明:在最佳模式切换点将阻抗伸出模式切换至超越伸出模式,能提高活塞运动速度;基于负载口独立控制下的模式切换对活塞运动速度造成的冲击平缓。通过模式切换,可以在有限的系统条件下互补不同模式之间的控制特性。     

大型液压机负载口独立调平控制系统研究

针对传统大型液压机的调平控制系统在四角调平的过程中,无法实现两对角液压缸输出力的独立控制,结合负载口独立控制技术,设计了基于负载口独立控制的大型液压机调平控制系统,并对其控制特性、液压缸的输出力特性进行了理论分析,利用AMESim建立了大型液压机负载口独立调平控制系统仿真模型,在优化PID调节参数后,进行了系统仿真。仿真结果表明:通过闭环调节四个二位二通比例阀的开口度大小,以及进、出口阀口开口度的比例关系,不仅可以实现活动横梁的自动调平控制,而且能够实现两对角液压缸输出力的独立控制,从而提高了控制系统的准确性和稳定性。     

独立阀口控制系统流量饱和时控制特性研究

传统负载敏感液压系统中多执行器同时运动时,执行器的协调运动会因泵的流量不足而受到影响。根据独立阀口控制系统的优势,采用压力流量复合控制策略,并给出了多执行器复合动作时流量分配控制方法,实现了系统流量在惯性负载工况下执行器复合动作时的合理分配,并能降低负载力突变带来的干扰。最后通过AMESim和MATLAB联合仿真验证了在系统流量饱和时,该控制方法可以保证执行器承受惯性负载和负载发生突变时,拥有较好的协调性和稳定性。     

超越负载下独立阀口方向阀控制系统速度稳定性研究

在超越负载工况下,传统液压系统中负载控制阀或平衡阀负载速度控制效果差、容易发生速度抖动,为改善这些不足,采用负载口独立技术并进行速度控制特性的分析,给出了压力流量复合控制策略,建立了超越伸出和超越缩回两种工况下的数学模型,通过AMESim与simulink进行联合仿真,结果表明,负载口独立技术在保证系统速度控制特性的前提下,能够进一步提高系统的稳定性能。     

负载口独立阀控制研究

负载口独立技术是液压技术的新方向,它用两个换向阀分别控制执行元件的进、出油口来控制执行元件的运动方向以及运动速度,该方法较传统的换向阀系统提高了液压系统的控制自由度。利用增加的控制自由度,尽可能多地提高液压系统的节能性,其控制性能是负载口独立技术研究的重点之一。     

负载口独立控制系统静态工作点选取原则及仿真分析

采用液压阻力回路方法对负载口独立控制系统进行静态建模以求取最佳静态工作点。总结出了独立控制系统液导反向准则和能量损失守恒准则,分别从能量损失、速度敏感及压力范围三个方面,总结出了静态工作点的选取原则,从而为负载口独立控制阀与系统的设计和现场调试提供了理论依据。     

基于数字流量阀负载口独立控制系统

负载口独立控制技术解决了传统阀控缸系统操纵性和节能性难以同时达到最优的问题,但负载口独立控制系统在恶劣工况下,控制器的抗干扰能力可能成为制约负载口独立控制技术广泛应用的一个关键问题。提出将PWM控制的新型数字流量阀应用于负载口独立控制系统中,介绍了新型数字流量阀结构及负载口独立控制系统原理,提出了对液压缸两腔流量、压力分别进行复合控制的控制策略。通过SimulationX软件建立系统仿真模型,对液压缸典型工况进行仿真分析。结果表明：通过对系统进行前馈 反馈复合控制,当载波频率大于40 Hz时,基于数字流量阀的负载口独立控制系统能够实现对液压缸速度的平稳控制。     

负载口独立控制双联阀建模与特性分析

 为解除液压执行元件进出口之间的联动,提出了一种负载口独立控制双联阀,基于2个单元体阀芯错位组合,能实现负载口的独立控制。根据其工作原理,建立了阀控缸数学模型,进一步利用MATLAB/Simulink搭建了数值求解模型,对该阀在3种不同工况下的工作特性进行了分析。分析结果表明,通过对阀芯角位移和线性位移在工作行程零位及行程末端附近的联合控制,分别可实现微小流量稳定控制和大流量快速响应控制;阀芯角位移单独控制时,负载流量与之成正比,具有良好的线性流量增益效果;阀芯线性位移单独控制时,相同供油压力下能获得最大的负载流量和活塞位移。该阀具有较高的流量控制精度和灵活性,可为复杂工况下流量和压力的匹配补偿控制提供新思路。     

挖掘机负载模拟系统的研究

该文根据挖掘机的实际工况阐述了液压负载模拟系统的设计过程,目的是能够在实验室中进行挖掘机高频率变化负载的模拟,从而便于挖掘机的节能控制研发。该文通过AMESim对负载模拟系统进行仿真分析,结果证明了该文所研究的负载模拟系统可以满足挖掘机负载高频变化的要求。     

液压挖掘机动臂动作节能研究

针对液压挖掘机在动臂动作时有较大节流损失的问题,该文以22T某型号正流量挖掘机为例,分析了动臂普通流量再生回路的原理并建立数学模型和Amesim仿真模型,并在此基础上提出了新型的动臂液压回路的节能方案。通过对两种动臂液压回路节能方案仿真结果对比分析,得出新型动臂液压回路比普通流量再生回路更加节能。     

液压挖掘机主被动复合驱动回转系统特性及能效

液压挖掘机上车回转系统起动时,由于大惯性、高起动压力而造成大量的溢流损失;制动时回转动能转化为热能,能量损耗大。为此提出主被动复合驱动回转系统,在主驱动回转系统的基础上增设被动回路,被动液压马达用于降低主驱动液压马达的驱动功率及回收制动能量;为降低起动过程中的溢流损失,对主动回路采用进出口独立控制。针对主动马达和被动马达不同排量比对蓄能器压力的影响,提出了改变被动马达排量的优化方案。首先,进行元件匹配计算;然后,建立挖掘机主被动复合驱动回转系统联合仿真模型,与原机回转系统进行能耗对比。结果表明:主被动复合驱动系统在1个工作循环内能耗降低了35.9%~53.1%,实现了节能,提高了工作效率。     

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。     

区域性CT设备质量控制的节能运行优化方法

为减少区域性 CT 设备工作中的能耗,设计一种区域性 CT 设备质量控制节能运行优化方法.首先采用度日法对负荷能量值进行计算,并根据计算结果优化能量参数,在此基础上,设计节能优化目标;然后建立电量与设备质量控制的函数关系,预测消耗的电量;最后采用遗传算法优化节能参数,实现区域性 CT 设备质量控制节能运行优化.实验结果表明,采用此次研究方法优化后,能有效减少设备的运行成本与发生故障的情况,并提高设备工作的实时性.     

液压挖掘机开心负荷传感泵控系统研究

介绍液压挖掘机开心负荷传感泵控系统(OLSS),并对系统进行了分析、建模.计算机仿真,给出了 OLSS系统的静、动态特性曲线,并给出系统喷嘴传感器的设计方法,研究结果表明 OLSS 系统有明显的节能作用,稳定性好.     

高效节能液控振动挖掘机关键技术的研究开发

针对耗能大户挖掘机在硬地面、矿山碎石地面、山石地震地面等复杂地面施工中的低效率、高耗能问题,研究开发以振动冲击学为理论基础、在核心技术上具有自主知识产权的液压控制伺服阀和液压伺服控制系统以及振动式铲斗等高效节能液控振动挖掘机关键技术,将传统的静态挖掘力变革为动态瞬间大的冲击挖掘力,实现高效节能的振动挖掘方式。该振动挖掘方式与不振动挖掘方式相比,将减少挖掘阻力和提高挖掘工效25%以上、节能20%左右,推动挖掘机产业向高效、节能方面发展。     

液电混合驱动液压挖掘机动臂特性及能效研究

液压挖掘机作业时,动臂频繁升降,举升过程中工作装置集聚的大容量重力势能,在下降时经控制阀转换为热能耗散掉,不仅造成非常大的能量损失,也使油液温度快速升高,需附加额外的冷却装置进行散热,油温的升高也常常引发液压系统故障。为此,提出电动缸为主、液压缸-蓄能器组合为辅的液电混合动臂驱动解决方案。动臂下降时,工作装置的重力势能转化为液压能存储在蓄能器中;动臂举升时,存储在蓄能器的液压能驱动液压缸辅助电动缸驱动动臂,电动缸仅需驱动惯性载荷和物料重力。在研究中,建立了液电混合驱动动臂的试验样机,对其运行特性和能效特性进行了试验测试。结果表明,较无重力势能回收的进出口独立控制系统,相同工况下,液电混合驱动方式降低能耗达72.7%,显著提升了挖掘机动臂举升系统的能量效率。     

液压挖掘机模糊节能控制策略及实验研究

分析了液压挖掘机功率匹配原则，提出了通过控制泵的排量稳定发动机转速，以实现以节能为目的的模糊控制策略。给出了控制器模糊推理算法，设计了基于模糊控制的节能控制系统。实验表明。模糊算法合理，控制系统性能可靠，节能效果明显。     

挖掘机LUDV液压系统的能量流研究

基于挖掘机液压系统效率低的现状,以某型LUDV液压挖掘机为研究对象,建立了工作装置多刚体动力学、液压系统以及系统能量损耗模型。通过仿真研究,得出该挖掘机在标准工作循环中各个元件(回转马达、多路阀、管路和各液压缸)和子系统的能量传输比和损耗比,揭示了在不同动作时主要的能量损耗源,并计算出各个元件在该工作循环中潜在的可回收能量。最后,提出采用泵控系统或应用液压变压器的恒压网络系统取代LUDV系统,对动臂、斗杆以及转台的势能和制动能进行回收是降低系统能耗的有效途径。