电液流量匹配控制系统特性仿真分析

对比分析了传统负载敏感液压系统与电液流量匹配控制系统的结构及控制特点,建立电液流量匹配控制系统AMEsim仿真模型及系统控制器,采用AMEsim与Matlab/Simulink联合仿真,进行系统特性研究.分析结果表明,电液流量匹配控制系统在流量饱和状态下能够实现与外部负载无关的流量分配,保证执行器复合动作的协调性;与传统LUDV负载敏感系统相比,避免了泵与最大负载之间的预设固定压差,提高系统的节能性;不需变量泵控制机构与最大负载压力反馈回路,简化液压系统结构,改善系统动态响应特性.     

挖掘机正流量泵控液压系统的特性分析

采用泵控挖掘机液压系统特性分析方法,在分析泵的输出特性的基础上,给出确定先导压力信号和控制泵排量的方法,并对泵的输出特性进行了仿真和实验研究。结果表明:正流量控制下,泵的排量由执行器流量需求和油泵的p-Q曲线动态实时调节,系统具有良好的负载流量适应性和负载敏感性,其液压系统中不存在负压,只有约0.5 MPa的背压,回油功率损失几乎为0。     

新型液压挖掘机回转驱动系统仿真

为了使液压挖掘机达到节能的目的,提出基于蓄能器能量回收和正负流量相结合的变量泵控制的节能驱动方法.考虑到发动机倒拖、大惯性负载引起的反转问题,以及变量泵和负载的流量匹配等问题,研究驱动系统的控制策略.建立多种驱动系统的AMESim数学模型,并进行节能效果和操控性能的仿真研究.结果表明:该系统在防反转控制和防止发动机倒拖方面均具有良好的控制效果,而蓄能器的压力在第3个工作周期后进入平衡波动状态;相对原驱动系统,新型驱动系统最大节能效果大约为36%,能量回收系统的行程效率大约为24%.     

液压挖掘机换向阀微动特性的健壮性评价

针对液压挖掘机换向阀微动性能评价问题,提出采用最小敏感流量系数作为定量化评价微动性能的方法。在先导压力与工作流量同步的条件下,以相对先导压力的工作流量变化梯度为其微动性能评价指标,并在以液压马达表达工作流量变化的前提下构建液压挖掘机换向阀微动的仿真过程,通过与多路阀动态特性实验台架物理实验结果对比来验证其仿真的可靠性;以某型号整机微动性能良好的液压挖掘机多路阀回转联为对象,在其微动初段敏感度与微动末段敏感度之比为7.35的情况下,敏感流量系数的变化具有健壮性。研究结果表明,将最小敏感流量系数作为其微动性能评价指标具有较高的合理性,对阀芯的结构拓扑形态优化设计具有实际意义。     

露天矿大型液压挖掘机的能量损失问题分析

液压挖掘机在作业过程中除了机械损失、动能势能损失、管路压力损失和泵的效率损失外,主要损失出现在发动机、泵的功率匹配及液压系统与外负载匹配时存在的压力和流量损失这两个环节中。     

压力平衡式三缸泥浆泵的流量不均度分析

对现有大功率三缸泥浆泵的结构进行了改进，增加了压力平衡式液力端，研制成一种压力平衡式三缸泥浆泵。这种不仅可以改善三缸泵活塞杆的应力状态，也可以改善曲轴的应力状态，文中用理论分析的方法证明，这种泵的流量曲线及流量不均度均与单作用式三缸泵相同；在缸数为３的倍数的单作用泵上，增加压力平衡式液力端，其流量曲线及流量不均度也原型单作用泵相同。     

液压自动增压阀的结构设计与应用

设计水压系统和供水系统时,都是按照水压系统的最高压力选择水泵.高压水泵结构复杂,对精度要求高,成本高,效率很低,随着压力的升高,泵的效率更低,能源浪费严重.1个水压系统中有不同压力的工作机构,如果通过选取高压泵、降低压力以满足低压工作机构的要求,会进一步浪费能源.因此,需研制结构简单、成本低、效率高的水压自动增压阀.通过研究发现,利用低压大流量水泵泵出的部分低压水流推动增压阀,可全自动地将泵出的大流量低压水增压到工作机构对压力的不同要求.研究结果表明利用低压大流量水泵结合水压自动增压阀增压,达到了显著增效、节能的效果.     

压力平衡式三缸泥浆泵的流量不均度分析

对现有大功率三缸泥浆泵的结构进行了改进，增加了压力平衡式液力端，研制成一种压力平衡式三缸泥浆泵。这种泵不仅可以改善三缸泵活塞杆的应力状态，也可以改善曲轴的应力状态。文中用理论分析的方法证明，这种泵的流量曲线及流量不均度均与单作用式三缸泵相同；在缸数为３的倍数的单作用泵上，增加压力平衡式液力端，其流量曲线及流量不均度也与原型单作用泵相同。     

负载敏感泵流量控制精度及变量机构节流损耗特性

为了提升负载敏感泵控系统流量控制特性,建立了负载敏感泵控系统动态数学模型及动态仿真模型,并对模型的正确性开展了台架试验验证.以动态模型为依据,着重分析了变量机构关键配合参数对负载敏感泵控系统流量控制精度及变量机构能耗特性的影响规律.研究发现,适当的负载敏感阀及压力切断阀径向配合间隙和负载敏感阀口负遮盖量,不仅有利于提高负载敏感泵控系统的流量控制精度,而且能将变量机构节流损耗控制在较低水平.过大的间隙和负遮盖量设计,不仅会导致变量机构节流损耗大幅增加,而且会导致负载敏感泵控系统的流量控制精度大幅降低.     

挖掘机电控柴油机与电控变量泵的合理匹配研究

通过对液压挖掘机电子控制系统和挖掘机电控变量泵的分析,改变电控变量泵的输出电流来平衡电控柴油机功率和泵的消耗功率。另外,对挖掘机电控柴油机功率模式设定与细化,增加挖掘机电控柴油机的经济模式,达到电控柴油机与电控变量泵的合理匹配,优化机器性能和燃油效率,并通过实验进行验证。     

变转速轴向柱塞泵恒流量控制的建模与仿真

以变输入转速下泵控马达恒速系统为对象,分析轴向柱塞泵变量控制机构的控制机制和斜盘变量机构力矩特性,建立了变输入转速情况下泵的流量控制模型,针对泵转速扰动提出了扰动乘积补偿和PI控制综合抑制方法.并在仿真软件EASY5上建立了泵控马达系统和变量泵排量控制仿真模型,对变量泵变量时间和转速扰动抑制进行了系列仿真.结果表明,在剧烈输入转速扰动和负载压力扰动下泵输出流量依然能保持恒定.     

泵阀双源协同驱动多执行器系统特性研究

针对工程机械等多执行器复合作业装备中阀控系统节流损失严重、泵控系统装机功率过大的问题,提出一种泵阀双源协同驱动多执行器系统。首先对不同系统能效机理进行理论分析,明确了载荷差异造成阀控系统大量节流损失的根本原因是各执行器驱动腔压力不同。在此基础上,设计了基于所提系统的极低压损控制策略。然后,借助SimulationX仿真软件,建立了37 t液压挖掘机仿真模型,通过试验验证了模型的准确性,并进一步建立了泵阀双源协同驱动和电液流量匹配系统液压挖掘机联合仿真模型。最后,分析对比动臂和铲斗空载复合动作工况下,所提系统与电液流量匹配系统的运行特性和能量特性。结果表明：与电液流量匹配系统相比,所提系统显著改善了重载执行器响应滞后现象,提升了系统运行平稳性,同时大幅降低了载荷差异造成的轻载执行器回路压力损失,整机节流损失和能耗分别降低了67.2%和39.8%。本研究可为降低多执行器复合作业装备节流损失提供全新的解决方案。     

液压挖掘机负流量控制系统的节能分析与实现

文章对挖掘机中的液压系统的节能效果进行了分析;建立了基于六通型多路阀的电液比例负流量控制系统的控制模型,提出了该系统节能控制的设计原则,并对此模型进行了计算机仿真计算;在自行研制的试验样机上进行的试验表明,该控制系统具有显著的节能和调速性能。     

装载机定变量式工作液压系统动态特性与能耗分析

通过对某装载机定变量式工作液压系统组成与作业过程的分析,利用AMESim仿真软件建立其机液联合仿真模型并进行动态仿真分析,得出装载机在一个Ⅰ型铲装循环作业过程中的动态特性,并在此基础上对其输出功率及耗能情况进行计算分析.研究结果表明:在装载机工作过程中,工作油缸运动速度稳定,且具有较大的速度刚度;变量泵输出流量匹配于工作负载流量需求,与定量泵合流,共同向工作系统供油;改变多路阀阀口开度,系统输出功率随之改变,但系统效率基本恒定,具有明显的节能效果.     

用比例溢流阀控制系统的流量

论文首次提出一种新的流体流量控制原理，应用此原理可使传统的只能控制系统压力的比例溢流阀也可用来高精度地控制供给执行机构的流量，这种方法构成的阀控调速回路也最为节能。     

对峙式乳化液泵液力端特性仿真研究

为研究对峙式乳化液泵液力端的应用情况,采用AMESim对对峙式乳化液泵系统进行仿真,获得吸、排液阀及柱塞运动曲线和泵的流量曲线,得到阀芯启闭滞后原因及容积效率,并对排液阀芯锥顶角进行优化,得出最优角度。通过仿真分析得出,该流量压力下泵的阀芯启闭滞后原因主要是由于乳化液的压缩性引起、容积效率为98.1%、排液阀芯锥顶角最优角度为120°,上述结果为对峙式乳化液泵的推广和整体优化设计提供依据。     

基于集中参数法的内啮合齿轮泵仿真

建立了内啮合齿轮泵的集中参数模型,用于分析泵的工作性能,包括泵的容积效率、出口流量及压力脉动、困油流量以及三角槽流量等.将泵内部容腔划分成吸油腔、过渡腔、排油腔及困油腔四个容腔,并对每个容腔基于流量连续性方程建模,分析容腔的压力及流量变化过程.通过对出口流量和出口压力脉动两方面的仿真结果与试验数据的对比,验证了模型的正确性.仿真结果表明:困油流量会使得泵出口流量上升;此外,还会使得泵出口压力脉动及流量脉动下降,下降比例达46%和60%.三角槽流量使得过渡腔压力平稳过渡,但是会导致泵出口流量下降;此外,三角槽流量和泵内泄漏会导致泵出口压力脉动及流量脉动上升,上升比例达16%和60%.     

液压混合动力挖掘机动力系统的参数匹配方法

根据液压混合挖掘机动力系统的驱动结构、工作原理和负载特性,提出了其参数匹配方法.以蓄能器安装空间最小、蓄能器使用寿命最长和发动机工作点的稳定性为约束条件,从最大限度地发挥辅助驱动单元削峰填谷功能和降低系统装机功率的角度,对液压蓄能器的工作压力和体积、发动机功率、泵/马达的排量等参数的设计依据及其匹配进行分析,利用AMEsim软件建立仿真模型,以用于节能驱动系统中蓄能器的工作压力和额定体积的仿真.结果表明,进行参数匹配后,发动机的工作点切换满足稳定性的要求,且蓄能器的压力波动满足工况的要求.相对于原始驱动系统,其节能效果显著,节能比率为11.21%.
     

双排式轴向柱塞泵的流量脉动分析

针对轴向柱塞泵为降低流量脉动率而采用奇数柱塞使流量调节范围有限的问题,采用双排柱塞设计轴向柱塞泵,并对双排式轴向柱塞泵的结构及流量脉动特性进行研究.计算、仿真和实验结果表明:在缸质量和体积增大不多的前提下通过增加工作柱塞排数,可使泵的排量增大、流量脉动率减小、流量调节范围扩大.推导出的双排式轴向柱塞泵的理论流量计算公式经过计算机仿真和实验验证与实际接近.     

凿岩台车液压系统流量压力特性分析

从全液压凿岩台车系统工作特性入手,进行液压系统流量、压力匹配运转特性分析,从而找出其可靠的流量和压力匹配范围．通过合理地选择和调节系统最佳流量,提高了凿岩效率,减少了系统各元件的故障率,为全液压凿岩台车系统的合理改进与设计提供了依据．