液压混合动力挖掘机的能量回收效率分析

为提高挖掘机的燃油经济性并降低排放,采用基于压力共轨(CPR)的配置方式构造液压混合动力挖掘机,并针对回转系统耗能大且能量回收潜力大的特点,利用Simula-tion X对回转系统建立仿真模型,分析了影响能量回收效率的主要因素.结果表明,所提出的挖掘机回转系统在制动时不仅可以有效地完成能量的回收,而且能量回收效率随液压蓄能器容积和回转系统制动前速度的增大而增加.文中还通过模拟实验对仿真得出的结论进行了验证,发现实验结果与仿真结果相吻合.     

混合动力挖掘机回转制动能量回收系统建模与试验研究

为了回收液压挖掘机回转阶段的制动能量,对挖掘机典型作业工况及能耗进行分析,设计一种以液压马达+电机为回收方式、超级电容为储能元件的回转制动能量回收方案。构建回转制动能量回收系统中发动机、电机、回收马达、超级电容等关键元件数学模型,在对回转运动状态确认与能量回收模式切换、回收电机力矩输出控制和超级电容SOC判断的基础上,建立能量回收系统的仿真模型,以挖掘机实际载荷谱为输入对系统能量回收效果进行仿真分析。搭建挖掘机回转制动能量回收系统试验平台,对该试验系统的能量回收效果和回转驱动性能进行试验研究。研究结果表明:该能量回收方案可行,在不影响挖掘机回转驱动性能的同时,平台回转制动能量回收效率可达到40%以上。     

静液压储能传动车辆动力源系统设计分析

介绍了静液压储能传动车辆动力源的基本原理及特点,分析了动力源系统中主要元件液压泵和液压蓄能器的特性与选择,系统中的关键元件之一的储能元件———气囊式蓄能器的各参数之间的关系,以及蓄能器的压力比、多变指数等参数的变化对能量密度的影响。结果表明,选用结构类型和容积合适的蓄能器及较低充气压力的蓄能器,可有效地增加回收能量并减轻车辆重量。     

电子液压制动系统耗能特性影响因素分析

针对车辆电子液压制动系统存在的能量消耗问题,建立了电子液压制动系统的能耗数学模型,在此模型的基础上分析系统参数和零部件结构参数对电子液压制动系统耗能特性的影响.结果表明减小系统最高工作压力和制动轮缸活塞直径有利于降低电子液压制动系统的耗电量,而系统最低工作压力和蓄能器有效排量的改变对电子液压制动系统的耗电量影响不大.增加蓄能器充气压力、减小蓄能器有效排量以及制动轮缸活塞直径有利于缩小蓄能器体积.      

高压辊磨机液压系统的动态特性和参数设计

针对GM1 400×800高压辊磨机工作时的振动冲击问题,基于动辊和液压系统力学模型,建立了高压辊磨机液压系统数学模型,计算分析了系统液阻、蓄能器初始压力和容积对系统动态特性的影响,并进行了实例验证,为液压系统的参数设计提供理论依据。研究结果表明:液阻和蓄能器容积是影响高压辊磨机动态特性的主要因素,蓄能器初始压力主要影响对辊工作间隙;液阻增大,系统超调量指数下降,响应时间指数上升;蓄能器容积增大,系统超调量线性减小,响应时间线性上升;蓄能器初始压力对系统动态特性影响不大,它和蓄能器容积共同影响柱塞的平衡位移。经分析,取液阻Cq=4×107 Ns/m5,蓄能器容积v0=0.02m3,蓄能器初始压力p0=17 MPa,系统超调量为8%,响应时间为0.1s,柱塞的平衡位移为10mm。     

基于液压变压器的直线执行机构的节能研究

液压变压器在理论上能够无节流损失地控制直线执行机构的运动速度,而且能够回收负负载的能量,为了提高液压变压器的能量利用效率,文中设计了节能系统的总效率模型,以总效率最高为目标,采用优化算法计算出液压蓄能器容积的数值,分析了气体压力在回收能量过程中的变化曲线,完成了对液压蓄能器的参数匹配;建立了节能系统的Simulink模型,采用模糊PID控制策略对负载下降时的运动速度进行控制。仿真结果表明,该控制策略能够很好地实现对负载运动速度的控制。     

基于AMESim的液压制动集能系统的建模与仿真

以某公共汽车为研究对象,利用ANESim软件,建立了分别对制动集能过程、起步放能过程和制动集能的并联式液压制动集能系统模型,并对其影响参数进行了仿真研究．得出蓄能器的预充压力和液压泵排量对制动性能的影响比较相似,蓄能器容积对制动性能影响较小的结论,为蓄能器的设计和选用提供依据．     

液压挖掘机动臂势能再生系统的研究

为提高液压挖掘机的能量利用率,本文提出了一种新的动臂势能回收方法,把动臂下落时的回油腔通过回转马达连接到一个蓄能器,动臂下落时的势能转化为蓄能器的液压能,在动臂提升时蓄能器的液压能转化为动臂的势能。蓄能器的压力用来辅助驱动回转泵的转动,这样就可以减少回转马达功率的输入,通过调整马达的排量来控制动臂提升和下落的速度,利用两个液控单向阀来实现系统的保压。这种方法没有其他元件的能量转换回收效率高。通过仿真验证了这种方法的可行性,实现了动臂势能的回收,为动臂势能回收的实际应用提供了参考。     

波力发电液压PTO系统蓄能器特性建模与参数优化

蓄能器是波力发电液压PTO系统中的重要元器件,合理选择和设置蓄能器参数可显著改善PTO系统的运行稳定性.针对摆式波力发电PTO系统,本文建立了囊式蓄能器-管路动力学模型,分析了影响蓄能器特性的相关参数,利用AMESim软件仿真进行了参数优化,并通过样机试验验证了理论分析和仿真结果的一致性.研究结果表明:经过参数优化的蓄能器能显著改善PTO系统的运行稳定性;其优化公称容积应略大于系统所需的最小补液体积;其优化充气压力为额定压力的90%左右;接口管路长度不宜过长;接口管路直径对系统压力响应影响微小,其设置满足流量需求即可.     

基于ESP压力调节器制动能量回馈系统

为了实现液压制动系统制动能量回收功能和提高制动能量回收效率,提出了基于ESP压力调节器制动能量回馈方法,阐述了该方法的工作原理,设计了制动能量回馈系统硬件在环仿真实验台,研究了制动能量回馈系统的可行性。采用硬件在环仿真实验方法研究了基于ESP压力调节器制动能量回馈系统可行性,验证了制动过程平稳性和制动效能。实验结果表明:基于ESP压力调节器制动能量回馈系统可以最大效率回收制动能量,保证制动过程平稳,满足制动效能要求。     

跳汰机交流液压系统中气体液压弹簧参数优化

蓄能器是跳汰机系统的重要组成部分，对于提高效率、减少压力波动、保证系统有良好的动态过程具有重要作用。本文在简要说明气囊式蓄能器在跳汰机交流液压系统中的高、低压两种应用的基础上，对作为气体液压弹簧的高压蓄能器工作容积的选择与充气压力的问题进行研究，并在跳汰机工作参数确定的前提下，合理进行交流液压系统中气体液压弹簧的参数优化。     

电动汽车制动能量回收最大化影响因素分析

对再生制动的原理和能量流动进行了分析,并讲述了制动功率、再生制动功率、制动能量回收效率等之间的关系和计算方法.从分析中得出电机、蓄电池、液压制动系统是影响制动能量回收的主要因素,并重点分析了制动管路布置型式对制动能量回收的影响.针对典型的理想制动工况,计算出前轴电驱动汽车在制动能量回收方面的潜力和制动能量回收效率,但结果并不理想.通过对比发现,双轴电驱动汽车无论是在制动能量回收潜力还是在制动能量回收效率以及制动效能方面都有能力达到最优.     

液驱混合动力车辆的优化节能控制算法研究

提出了一种应用液压变压器搭建液驱混合动力车辆的设计结构,阐述了其工作原理.根据液压变压器的节能思想及其数学模型,对其排量及压力调节特性进行分析,得出系统处于能量回收态时,随液压变压器配流盘控制角规律变化的优化参数.此外,根据蓄能器能量回收最大化的优化条件,得出车辆处于不同调节状态时优化节能控制算法.仿真分析得出:车辆处于不同优化工况条件下,液压变压器与蓄能器各个变化参数与优化节能算法的控制关系,该优化节能算法可用于液混车辆实现能量回收最大化.     

环卫工程车辆液压制动能量回收技术

为了回收车辆在城市工况运行时的制动能量,降低工程车辆能源消耗和对环境的污染,提高车辆的综合性能,采用并联式液压制动能量回收技术,进行参数匹配计算,提出定比例复合制动力分配控制策略.利用AMESim软件对车辆的能量回收与释放过程进行建模与仿真,并对能量回收过程中二次元件的排量变化进行仿真分析.结果表明:在需求制动强度较低时,该控制策略能够有效地对车辆进行制动和能量回收,达到节能的效果,同时二次元件排量的变化对制动时间有较大影响;在保证制动安全的前提下,最大化的利用能量回收系统提供的制动力是提高能量回收率的最有效方法.     

基于系统效率优化的电液复合制动协调控制

为了进一步提高混合动力汽车电液复合制动系统协调性能和制动能量回收率,以一款新型双电机插电式混合动力汽车(PHEV)为研究对象,针对电机制动系统和液压制动系统工作特性的不同,提出符合其电液复合制动系统耦合工作特性的制动能量分配与控制策略。在保证制动安全性的前提下,以最大程度利用电机再生制动力为目标,建立电机损耗模型及可动态控制压力的液压制动系统模型,模拟实际电液复合制动系统的工作特性,通过控制电机制动系统电流实现损耗最小,并且调节速比实现电机与无级变速器(CVT)联合工作效率最优。利用比例-积分-微分(PID)控制调节液压制动系统高速开关阀,实现轮缸压力动态协调控制。制定基于阈值实时优化的制动力分配策略及基于制动强度修正的协调控制策略,利用MATLAB/Simulink和AMESim仿真平台对电机、液压制动系统及传动系统建立整车动力学模型,通过对连续制动及制动突变等制动工况进行联合仿真试验验证该控制策略的性能。研究结果表明:该控制策略可充分发挥双电机制动回收系统的优点,大幅提高制动能量回收率,有效兼顾汽车的制动安全性和平顺性,减小制动力波动;初速度为60 km/h,制动强度由0.6突变至0.3时,最大冲击度由93.36下降为17.52 m/s~3,满足汽车平顺性的要求;在城市车辆排放测试(UDDS)循环工况下,实际能量回收功率最高可增加0.32 kW。     

二次调节流量耦联系统功率匹配研究

根据二次调节技术的特点,提出了1种二次调节静液传动流量耦联系统,实现对制动动能和重物势能的能量回收与重新利用.介绍了该系统的基本组成、工作原理和特点.建立了用液压蓄能器子系统实现能量回收的二次调节流量耦联系统的数学模型,分析了该系统的功率匹配原理,并进行了试验研究.试验结果表明:该系统可以实现以系统消耗功率最小为目标的能量最优功率匹配以及以电动机性能最优为目标的电动机性能最优功率匹配.     

高压辊磨液压系统及其动态特性

介绍了高压辊磨机液压系统的工作原理,并基于经典控制理论对该系统建立了数学模型,采用Matlab软件通过数值仿真进行了系统动态特性分析。经过对三种不同输入信号的响应结果分析,确认流量系数K对系统的动态特性影响很大,K过大将引起系统振荡;蓄能器充气压力P0对压辊位移x有影响,p0增大则输出x增大。     

高压辊磨机液压系统及其动态特性

介绍了高压辊磨机液压系统工作原理,并基于经典控制理论对该系统建立了数学模型,采用Matlab软件通过数值仿真进行了系统动态特性分析·经过对三种不同输入信号的响应结果分析,确认流量系数K对系统的动态特性影响很大,K过大将引起系统振荡;蓄能器充气压力p0对压辊位移x有影响,p0增大则输出x增大·     

汽车制动能量回收的一种方法

本文论述了根据汽车制动的需要给出某一恒值制动扭矩的方法,计算出这一过程中变量泵排量和蓄能器压力的变化规律。提出由单片微机,电磁比例减压阀,变量控制机构,变量泵和蓄能器组成的能量回收系统.     

下运带式输送机液压制动器性能研究

介绍了下运带式输送机液压制动器的制动原理、分析了其工作性能，重点讨论了液压制动器在制动、松闸和运行过程中油液压力的确定，比例控制过程及蓄能器在液压系统中的作用。