液压混合动力车辆能量回收系统建模与仿真

采用蓄能器、可逆式变量液压泵/马达作为液压混合动力车辆HHV能量回收系统的储存、转换元件。根据HHV对能量回收系统的要求,在UDDS路况下,对关键部件蓄能器以及液压泵/马达的参数进行了计算,并利用MATLAB/SimScape对HHV能量回收系统进行仿真。仿真结果验证了所建模型的合理性,且系统的能量回收利用率达80%,使整车的燃油经济性得到了有效提高。     

助推滑车液压减速制动系统仿真分析

针对无人机助推起飞滑车产生的冲击能量,提出一种液压缸外接吸能阀的助推滑车液压减速制动系统。搭建了该液压减速制动系统数学模型;利用Simulink软件建立了系统仿真模型并进行求解;对助推滑车液压减速制动系统性能进行了仿真研究,分析了液压缸活塞直径、吸能阀通径、吸能阀弹簧压缩量对液压缸无杆腔压力和滑车制动位移的影响。研究结果表明：所提出的助推滑车液压减速制动系统可吸收滑车产生的冲击能量;吸能阀通径增大,液压缸无杆腔压力峰值减小,滑车制动位移增大;液压缸活塞直径增大,液压缸无杆腔压力峰值增大,滑车制动位移增大;吸能阀弹簧压缩量增大,滑车制动位移略有减小,而液压缸无杆腔压力基本不变。     

复合储能方式对混合动力工程车辆燃油经济性的影响

对于现有的两种基于蓄能器和超级电容的复合储能式混合动力系统,哪种复合储能方式的燃油经济性更高还有待研究。以装载机为例,对当前出现的两种由能量转换装置、蓄能器(超级电容)和蓄电池构成的复合储能式混合动力系统的结构特点进行分析;从能量传递的角度计算再生制动系统的能量利用率;建立两种混合系统的Simulink模型,在4种典型作业方式下对其进行仿真分析。仿真结果显示:在4种典型工况环境下,基于蓄能器的复合储能式混合动力装载机燃油经济性更佳。对比分析为复合储能式混合动力系统的结构设计和应用提供了依据。     

液压蓄能器的结构、系列、计算及其使用

液压系统经常需要蓄存液体能量,调节工作液体的变量,减缓压力冲击等等。但是,液体的压缩性比气体的小,因此,液体不能象气体那样用压缩的方法达到直接蓄能的目的。为了在液压回路中能够蓄存液体能量,常采用可压缩的氮气构成液压气动蓄能器,也可利用拉紧弹簧的能量或流体的势能蓄存液压能。按蓄能方式,蓄能器有以下几种结构形式:液压气动蓄能器(气体与工作液体之间带分隔板或不带分隔板)、弹簧蓄能器和重力蓄能器。     

新型电控液驱车辆传动系统特性及匹配研究

简要介绍了车辆静液压储能传动这一新型动力传动系统的基本组成、工作原理及其特点,详细分析了系统中关键元件之一的储能元件——气囊式蓄能器的各参数之问的关系以及蓄能器的充气容积、有效容积和压力、多变指数等参数的变化对车辆制动能量回收以及对车辆性能的影响,并以某型公共汽车为例,通过分析计算和实验得出了系统的能量回收率为38．46％-61．55％,该车具有良好的使用性和经济性及实际应用前景。     

液压飞轮蓄能器能量回收仿真研究

为提高电梯系统蓄能器的能量回收效率,提出一种将液压蓄能器与飞轮蓄能器相结合的新型液压飞轮蓄能器。利用AMESim建立液压飞轮蓄能器的仿真模型,并将它应用于新型电梯系统。结果表明：该新型液压蓄能器液压飞轮蓄能器回收的动势能总量可达到100 kJ,能量密度提高至4.02 W·h/kg,且位移和压力变换都比较平缓,工作性能稳定。     

基于四配流窗口液压泵的液压飞轮蓄能器

为提高普通液压蓄能器的能量密度和检验四配流窗口液压泵样机在能量回收方面的性能,利用AMESim搭建液压飞轮蓄能器和四配流窗口轴向柱塞泵的物理仿真模型,并结合重物举升模型和液压挖掘机动臂升降的特性构建了相关的能量回收液压回路,求得变量泵排量与重物运动速度微分方程。通过重物静态升降工况的参数匹配,进一步分析了液压飞轮蓄能器的能量密度和能量回收效果。仿真结果表明:相同体积下的液压飞轮蓄能器和普通液压蓄能器相比,液压飞轮蓄能器在兼顾能量回收效率的同时提高了89.4%的储能密度;运用所求得的微分方程控制泵的斜盘倾角,减小了负载的抖动。     

蓄能器在履带车辆静液驱动系统中的应用特性研究

根据双泵双马达闭式静液驱动系统的工作原理及特点,分析了由控制阀组将蓄能器连入系统后系统的工作特性;基于Matlab/Simulink平台,从吸收压力冲击、能量回收及再利用的角度,建立了系统模型,仿真分析了不同容积、不同充气压力的蓄能器在静液驱动系统中吸收压力冲击的效果、在制动工况下回收能量及在驱动工况下能量再利用的效果,得到了系统能量回收率、制动时间随蓄能器关键参数变化的仿真曲线及起步、加速过程车速变化曲线,分析了蓄能器对缓解系统压力冲击、系统制动性能及驱动性能的影响。     

挖掘机动臂势能回收系统蓄能器压力设计及试验

为降低液压挖掘机整机能耗,提出一种以蓄能器为储能装置的液压挖掘机动臂闭式回路势能回收系统。以80k N级液压挖掘机为研究对象,基于系统工作原理,建立了能量回收系统电动机-泵/马达轴系力矩平衡模型,分析了蓄能器平均工作压力与负载压力的关系。结果表明:电动机-泵/马达轴系在电动机无功率输出工况力矩平衡时,液压蓄能器工作压力平均值约为动臂负载压力的2倍。并结合半载工况挖掘机动臂下降试验,确定8吨级液压挖掘机蓄能器最小和最大工作压力分别为16.04 MPa和19.56 MPa。     

履带车辆液压储能式制动系统制动性能仿真研究

为了实现对履带车辆制动能量的回收利用,针对某型履带车辆建立其液压储能式制动系统,分析系统工作模式;在AMESim下建立液压储能式制动系统及车辆模型,在Matlab/Simulink下建立控制系统模型;提出基于踏板行程逻辑门限值的模糊控制策略;在驾驶员不同的制动意图和系统负荷能力条件下,对履带车辆的制动工况进行联合仿真研究。结果表明,在该控制策略下液压储能式制动系统实现了对履带车辆的稳定制动和对制动能量的有效回收。     

链式打捞同步提升液压系统的设计

链式打捞装置是一种打捞专用设备,主要适用于浅海打捞,也可用于江河打捞。该装置采用机械式液压同步回路,系统采用负载敏感系统,不仅能满足多执行器同时动作的要求,同时能提高系统效率,减少发热。为解决打捞过程中驳船受海浪升沉运动引起的链条张拉力变化问题,系统采用被动式波浪补偿系统,利用蓄能器站吸收冲击,同时对系统进行了动力学分析,建立了相应数学模型,通过MATLAB/Simulink仿真,设计了蓄能器站,有效地减弱了驳船升沉所引起的链条张拉力变化大的影响,使得打捞过程变得更为平稳可靠,保证了打捞过程的安全。     

我国汽车流体传动技术的研究现状与发展

介绍了我国液压混合动力公交车、液压自由活塞发动机和气动汽车的汽车流体传动技术最新研究成果.针对现有流体储能装置能量密度过小的缺点,提出了采用汽-液两相储能介质、高比强度复合材料等改进措施.以此为基础,探讨了城区、高速、城间和山地4种典型路况的驱动方案.     

基于AMESim液压可控停车顶系统仿真研究

液压可控停车顶是驼峰溜放车辆的新型自动化减速装置,提高了铁路编组场调车的自动化水平。以液压可控停车顶为研究对象,开展基于AMESim软件的系统建模与仿真分析。在分析液压可控停车顶系统工作原理及控制方式的基础上,利用AMESim软件中的机械库、液压库及信号控制库构建了液压可控停车顶系统仿真模型,分析系统在非制动状态、待制动状态和制动状态下的顶杆位移、顶杆速度、液压制动缸上下腔压力、蓄能器气囊容积及压力的动态性能。仿真结果显示:液压可控停车顶可实现非制动状态、待制动状态和制动状态的切换,制动状态下具有减速缓冲作用。液压可控停车顶建模仿真分析为系统的优化设计提供一定的参考。     

不同吨位液压挖掘机回转系统能量回收研究

以某企业不同吨位液压挖掘机为研究对象,计算其回转系统能量回收效率,验证了蓄能器适用范围和节能效果。选择广泛使用的皮囊式蓄能器作为储能元件,得到其相关工作参数,并通过回转系统模型搭建、理论计算和AMESim软件仿真,得到3种不同吨位液压挖掘机回收的能量。理论计算与仿真结果较吻合,证明了回转系统模型的正确性。同时,对不同吨位液压挖掘机能量回收效率的研究,为企业改善挖掘机节能效率提供了理论依据。     

管内智能封堵器调速节能装置模糊PID控制方法研究

管内智能封堵器在管道抢修与维护中被广泛应用,调速装置可以利用智能封堵器前后压差的改变来调整其在管道内部的运行速度。由于智能封堵器能量供给采用电池组供电的方式,受到电池组存储极限的限制,其工作时间会受到一定的影响。因此,设计一种带有蓄能器的调速节能装置来解决这一问题。利用MATLAB/Simulink中Simcsape软件对系统进行建模,采用模糊PID控制方法对该系统进行控制,并与传统PID控制方法进行对比。结果表明:模糊PID控制器可以大幅提升系统的动态性能,超调量几乎为0,响应速度快。     

低压透平电液调节系统的建模及仿真研究

以某种低压透平电液调节系统为例,分析其多级放大结构的耦合特点,以及应用伺服随动反馈控制先导级滑阀阀口和主滑阀阀口开度变化的机制,建立该系统的数学模型,并采用MATLAB/Simulink对其进行仿真。搭建低压透平电液调节系统试验台,试验结果表明:利用该模型获得的试验结果与仿真结果吻合性较好,验证了该数学模型的正确性和可行性;适当减小主阀芯弹簧刚度以及油缸有效面积,可在不影响稳态输出精度条件下,明显提升低压大流量系统的动态响应速度;减小先导阀弹簧刚度,可在响应速度不变的条件下,减小对控制油压的响应时间,使静态输出特性曲线零位死区减小;给出了能提高系统动态响应速度的优化参数取值。研究成果可为低压大流量伺服控制系统的设计及优化提供参考。     

车辆制动系统回油泵电机的调速控制策略研究

通过分析ABS液压调节系统的结构,研究了回油泵电机在ABS液压调节系统工作时所起的作用。搭建了ABS液压调节器的模型,设计了直流电机PI调节的闭环调速系统;在此基础上建立基于AMEsim与Simulink的ABS液压调节器的联合仿真模型,结合低压蓄能器排液需求,采用回油泵电机的分级调速控制策略进行仿真。仿真结果表明:电机目标转速能依据低压蓄能器的排液需求来给定,电机的实际转速能够很快地响应目标转速的变化,表明调速系统性能良好,转速误差处于很小的范围内;电机电枢电流不超过系统最大限制电流。所提策略能达到ABS系统运行时减小电机能耗、噪声以及抖动的目的。     

专用滚铆机主轴液压系统设计与运动仿真分析

以某型号冲焊型液力变矩器叶片的滚铆机主轴液压系统为研究对象,利用MATLAB/Simulink建立液压系统模型,并进行稳定性仿真分析。分析结果表明:液压系统不稳定,并对其进行校正分析。再次进行仿真,校正后滚铆机主轴液压系统是稳定的。研究结果验证了利用Simulink分析液压系统的高效性,为后续滚铆机的研究与开发提供相应的理论依据。