基于液压泵伺服驱动的扩径机节能技术研究

介绍一种扩径机新型的液压泵伺服驱动及控制技术,该技术采用伺服电机驱动定量泵作为动力源,通过控制单元改变伺服电机的转速和转矩来实现流量压力的复合控制。这种动力源不仅可以简化扩径机复杂的液压系统,而且还具有节能降噪的作用,是未来液压动力源发展的一种趋势。     

两种变转速电机驱动恒压泵动态及能效特性研究

为了提高电液动力源响应速度、降低能耗,设计变转速驱动恒压泵组成新型的电液动力源。针对不同工况分别采用变频器驱动三相交流电机和伺服电机两种方式驱动恒压泵,通过对构建的电液动力源原理、动态响应理论分析及试验验证,表明变频器驱动交流电机动态响应差,伺服电机驱动动态响应时间不超过0.1 s。进一步对两种变转速驱动进行能耗分析,试验结果表明两种电液动力源能效随着负载压力和转速的升高而增大,当负载压力达到20 MPa、转速提升到1 500 r/min,变频异步电机驱动的液压系统能效为0.74,伺服电机驱动的液压系统能效为0.8。     

盾构刀盘变转速液压驱动系统节能仿真分析

介绍了盾构刀盘变转速液压驱动系统,采用AMESim仿真工具对系统进行了仿真建模分析.仿真结果表明,变转速液压驱动系统和变排量液压驱动系统在大负载(即额定功率下)情况下两系统能耗接近相等,但在低负载下变转速液压驱动系统比变排量液压驱动系统效率更高,更节能.     

一种双泵组合变频液压调速系统

为提高变频调速液压系统的调节范围和响应速度,提出一种变频液压泵和定速液压泵组合的液压调速方案.建立系统数学模型,结合液压泵许用转速范围,给出两个液压泵的流量分配关系.以泵控马达液压系统为例,建立基于转速PID控制的系统仿真模型,对其调速性能进行验证.结果表明:采用所提的调速方案可实现转速连续平稳调节,液压泵的流量分配符...     

恒载变速工况下液压马达瞬时转速波动与系统效率关联性实验研究

为了研究恒载、变速工况下液压马达瞬时转速波动与液压系统效率之间的变化关系,采用实验验证的方法,在变转速液压实验台中通过在LabVIEW软件中改变电机转速、设定恒定的磁粉制动器加载电压模拟工况,采集、分析恒定载荷条件下液压马达转速斜坡、正弦、阶跃变化时液压马达转速波动、液压系统效率、压力的变化曲线。实验结果表明:液压马达瞬时转速波动与液压系统效率具有关联性,转速越高,液压马达转速波动越小,液压系统效率越高;反之,变化情况相反。转速的变化会引起系统压力小幅度的变化,变化趋势与转速、系统效率相同,与转速波动相反。此研究为液压系统在恒定的负载工况条件下选择合适的液压马达转速范围、减小转速波动、提高液压系统效率提供了参考和借鉴。     

基于自抗扰控制的矿车液压驱动优化研究

液压驱动系统因功率密度大、承载能力强被广泛应用于矿山运输车辆驱动,但传统液压驱动系统采用内燃机-变量泵-阀-变量马达的传动方式,具有能耗高、效率低的缺点。为解决上述问题,提出一种变转速液压驱动系统方案。采用变转速电机-定量泵-蓄能器-定量马达的传动方式,提高能量效率,同时精简了控制器结构。通过控制器控制电机转速,实现整车的速度控制。为提高矿山运输车驱动系统控制性能,改进自抗扰控制器。结果表明:变转速液压驱动系统很好地适配于矿山运输车辆;所设计的控制系统的精度更高、稳定性更好、抗扰能力更强。     

平稳工况下液压马达瞬时转速波动与液压系统效率关联性实验研究

为研究平稳工况下液压马达瞬时转速波动与液压系统效率之间的变化关系,采用实验验证的方法,在变转速液压实验台中,通过在LabVIEW软件中改变电机转速、设定恒定的磁粉制动器加载电压模拟工况,采集并分析恒速变载与恒载变速平稳工况条件下液压马达瞬时转速波动与系统效率的变化曲线。实验结果表明:液压马达瞬时转速波动与液压系统效率具有关联性,转速越高,液压马达转速波动越小,液压系统效率越高,反之变化情况相反;在恒载变速的平稳工况条件下,随着电机转速的增加,液压马达转速波动减小,液压系统效率增加,在低转速时效率增加明显,高转速时效率增加减缓;在恒速变载的平稳工况条件下,随着压力的增加,液压马达转速波动增大,液压系统效率减小。研究结果为变转速液压系统在平稳工况下选择合适的电机转速和负载范围、减小液压马达瞬时转速波动、提高系统效率提供了参考。     

工程机械液压系统性能试验台中的液压泵动态性能试验研究

以工程机械液压系统性能试验台的转向系统为物理模型,通过试验研究液压泵的动态性能。根据试验结果,得出油箱位置、变频电机转速、加载电压等系统工况对液压泵动态性能的影响,同时得出液压泵压力、流量的动态变化对液压系统的影响。     

纯电驱液压挖掘机动力源特性试验研究（英文）

现有工程机械主要以柴油发动机为原动机,存在燃油效率低,排放严重等问题,新的趋势是采用电动方式代替内燃方式。采用变速异步电动机驱动定量泵作为动力源,针对变频异步电动机动态响应较慢的问题,提出在定量泵出口增设液压蓄能器并将其油液引入液压泵入口的方法,提高电动机动态响应。建立采用蓄能器辅助起制动后电驱动力源的试验系统,对比分析了有无蓄能器辅助时液压泵的起制动特性。在此基础上,将这一动力源用于驱动进出口独立控制的液压挖掘机,对动臂运行特性和能耗特性进行试验研究。与发动机驱动系统相比,采用新型电驱动方式,实现同样的操纵性能,可降低动臂运行成本50%,并显著降低供电电源峰值电流。     

液压技术在混合动力汽车节能方面的应用

介绍了一种采用液压混合动力的新型环保节能车辆,它利用液压元件功率密度大的优点,构造了以液压蓄能器和双向可逆液压泵为核心的刹车能量再生系统,这种系统与发动机动力源一起可以组合成3种不同的驱动形式,从而实现具有两个动力能源的混合动力车辆.这种车辆在降低油耗、减少排放污染、提高刹车装置使用寿命等方面具有较大的优势,特别适合于行驶在有频繁起停的城市交通或山地城市交通路况.     

纯电驱液压挖掘机动力源特性试验研究

现有工程机械主要以柴油发动机为原动机,存在燃油效率低,排放严重等问题,新的趋势是采用电动方式代替内燃方式.采用变速异步电动机驱动定量泵作为动力源,针对变频异步电动机动态响应较慢的问题,提出在定量泵出口增设液压蓄能器并将其油液引入液压泵入口的方法,提高电动机动态响应.建立采用蓄能器辅助起制动后电驱动力源的试验系统,对比分析了有无蓄能器辅助时液压泵的起制动特性.在此基础上,将这一动力源用于驱动进出口独立控制的液压挖掘机,对动臂运行特性和能耗特性进行试验研究.与发动机驱动系统相比,采用新型电驱动方式,实现同样的操纵性能,可降低动臂运行成本50%,并显著降低供电电源峰值电流.     

液压泵效率的试验研究

液压泵是液压系统的动力源,其性能直接影响工程装备工作状况。液压系统集成度比较高,拆卸、安装比较麻烦,维修周期长,不利于液压泵的维护、检修,影响工程进度。基于以上问题,提出针对液压泵的就车检修办法,安装简单方便,检修效率高。已经实际应用到工程装备的实际维修过程中去,取得良好的效果。     

全数字液压驱动单元设计与仿真

为满足节能和集成应用的需要,介绍一种全数字驱动的集成液压执行单元的工作原理,提出一种基于蓄能器的流量平衡策略对单出杆液压缸的流量进行匹配,并采用变频定量液压泵作为动力源,以高速开关阀作为调节装置,以全数字方式对执行机构的位移和力等参数进行控制。建立全数字液压驱动单元的AMESIM仿真模型。仿真结果表明所设计的驱动单元的性能满足要求。     

遗传优化模糊控制方法及其在液压动力系统控制中的应用研究北大核心

节能和精确控制是液压控制追求的两大目标。针对传统液压系统存在的高能耗、低响应速度的特点,采用节能型液压动力源永磁伺服电机直接驱动定量泵,取代原有的异步电机驱动液压动力源,形成一种新型节能、响应快速、易实现闭环控制的液压动力系统。鉴于负载变化过程中流量和压力的耦合特性,设计了流量、压力双闭环反馈控制液压系统,基于变频调速理论实现对液压源流量的精准控制,同时通过比例溢流阀模拟负载实现了对系统压力的精确控制。针对上述液压系统,提出一种改进遗传算法优化的模糊控制策略,同时对系统流量、压力进行精准控制。仿真和实验结果表明:采用该改进遗传算法优化的模糊控制策略较传统液压控制方法具有更好的控制性能和节能效果。     

恒压变流量供油注塑机液压系统的研究

低能耗是注塑机液压系统的一个发展趋势,而目前注塑机液压系统采用的定量泵供油导致系统能耗非常大。介绍了注塑机的定量泵供油与恒压力变流量液压泵供油系统的工作原理,并建立恒压力变流量液压泵供油系统的仿真模型,分析其能量消耗的过程,实现注塑机低能耗工作。     

565 kW全液压推土机液压行驶驱动系统参数计算

为确定大功率全液压推土机液压行驶驱动系统中重要的液压元件-液压泵和液压马达的类型,针对某565 kW全液压推土机,进行其液压行驶驱动系统的参数计算。提出一种单边回路具有双泵双马达的液压行驶驱动系统结构,并根据其动力传递路线建立系统原理图;基于565 kW全液压推土机的原始设计参数,采用阻力计算法,由牵引平衡求出切线牵引力,进而确定马达的输出扭矩和排量;选取HMV-02系列排量为280 mL/r的液压马达和HPV-02系列排量为165 mL/r的液压泵,作为该565 kW全液压推土机的液压元件。经验证,选取的液压元件可以满足全液压推土机设计要求的有效牵引力;为其他大功率工程机械液压行驶驱动系统的研究提供了参考。     

变转速液压动力系统低速特性研究

以变频电机拖动柱塞泵的液压动力系统为研究对象,从变频电机机械特性与柱塞泵效率角度,采用AMESim仿真和实验验证方法,深入分析变转速液压动力系统低速特性差的机制。结果表明:变转速液压动力系统在低转速运行状态下受驱动电机最大输出转矩小、机械特性弱和柱塞泵效率低、流量不稳定的影响,其低速特性差,为改善变转速液压动力系统低速特性提供参考。     

液压舵机变转速泵源的研究

在分析变量泵和直流电机数学模型的基础上,制定配备有变转速泵源的液压舵机的控制方案,建立泵源系统开环控制数学模型,设计基于DSP和 PWM的直流电动机控制系统硬件电路,给出泵源控制系统的实验结果.研究表明:采用DSP控制技术可使泵源系统获得高精度、高可靠性的控制效果;采用变转速泵源后,液压泵的无效功耗有明显的下降,系统效率提高.     

一种新型混凝土输送泵液压系统设计

设计一种新型混凝土输送泵液压系统,实现了单泵驱动多负载的关键技术。提出用4个液压泵并联结构来替代现有的三联泵串联结构的方案,确保单一液压泵发生故障时系统仍能正常工作,实现了在液压系统不停机情况下的维修,进一步提升了混凝土输送泵液压系统的可靠性。     

山地收割机液压驱动系统仿真分析

为解决收割机在山区行走作业时适应性问题，设计出一套基于负载敏感原理的山地收割机液压驱动系统，在分析液压驱动系统工作原理的基础上，基于AMESim搭建驱动系统的仿真模型。仿真分析了该驱动系统在变负载启动、匀速、制动以及转向和爬坡工况下的动态特性。仿真结果表明:山地收割机驱动回路能够按照工况要求实现指定动作，抗干扰能力强，操控性强;且在该系统中液压马达的转速大小取决于多路阀开口的大小，与外界负载无关，更利于实现速度及速度同步控制。研究结果表明:所设计的基于负载敏感原理的山地收割机液压驱动系统能实现工作需求。