闭式液压系统补油泵参数的设计

闭式液压系统中,补油泵的作用是补偿在工作中由于泵、马达容积效率损失以及由冲洗冷却阀组中泄漏的流量,补油泵的参数设计在闭式液压系统的设计中非常重要.通过综合分析多方因素,提出补油泵排量一般选取主泵排量的20%~25%,补油压力通常设定为1.5~2.5 MPa.     

泵控液压系统中马达转速稳定控制及仿真分析

泵控液压马达系统中,由于外负载突变会导致发动机转速变化,进而引起变量泵转速改变,最终造成液压马达转速波动量过大及调整时间过长。针对变量泵-定量马达闭式液压系统,构建数学模型,得到传递函数框图,分析负载变化导致马达转速波动的原因。提出一种前馈补偿控制方法,通过实时改变变量泵的斜盘摆角来补偿变量泵转速扰动而引起的流量变化。推导补偿函数,并分别对阶跃100%负载、阶跃20%负载工况及斜坡100%负载、斜坡20%负载工况进行仿真。结果表明：增加前馈补偿控制后,马达转速波动量最大减少了3.87%,调整时间最多缩短了1.77 s。     

基于新型阀口流量自补偿技术的冲洗阀研究

冲洗阀是闭式液压系统标配元件,其与闭式泵上的补油阀联合实现热平衡功能。冲洗溢流流量Q_c与补油泵输出流量Q_p的比值,称为流量分配比k。由于受发动机转速、冲洗阀阀后背压等因素影响,流量分配比变化很大,不能保持为一恒定值或较小的变化区间,影响闭式系统的冷却效果,易出现烧泵现象。针对现有冲洗阀的不足,采用基于新型阀口流量自补偿技术的冲洗阀,可以规避现有冲洗阀的缺点。经AMESim仿真分析及台架试验验证,新设计的冲洗阀,避免了前述冲洗阀的缺点,还具备流量分配比大范围内可调的特点,非常适合工况复杂的工程机械应用。     

液压系统自适应模糊PID联合仿真研究

根据液压机械无级变速器传动原理,结合HMCVT试验台架、泵控马达测控系统及HMCVT测控系统,对双向变量泵工作效率进行分析,通过Design Expert10建立多元回归模型,并用响应曲面法分析各因素对双向变量泵的效率的影响。为提高变量泵控定量马达系统的工作效率,通过MATLAB/Simulink和多体动力学软件ITI SimulationX建立模糊控制模型与动力学模型,并进行联合仿真,采用自适应模糊PID控制和普通PID控制2种控制方法对定量马达输出转速和双向变量泵排量比进行比较。结果研究表明：定量马达稳定输出转速时间减少了0.86 s,超调量下降11.4%,排量比稳定输出时间减少0.57 s,超调量下降15.5%。为进一步研究HMCVT效率特性及动态特性提供依据     

双定子泵对多输出齿轮马达传动特性的分析

为了使定量泵输出多级定流量、不用减压阀实现一泵多压,定量马达实现多级定转速、转矩,设计了双定子泵和多输出齿轮马达,同时提出了双定子泵对多输出齿轮马达传动系统。在规定了元件的职能符号之后,分别以双作用双定子泵与1-3型多输出齿轮马达为例,分析了双定子泵和多输出齿轮马达在不同工作方式下的输出特性,得出了B-A型多输出齿轮马达的工作方式、双定子泵输出流量和多输出齿轮马达输出转速、转矩的一般公式。同时,探讨了排量系数对输出特性的影响。结果表明:通过改变多泵、多马达的连接方式,实现了液压传动系统多级定转速、定转矩的输出,扩大了输出的范围,为新型液压传动系统的应用提供了依据。     

HMCVT液压系统自适应模糊PID联合仿真研究

根据液压机械无级变速器传动原理,结合HMCVT试验台架、泵控马达测控系统及HMCVT测控系统,对双向变量泵工作效率进行分析,通过Design Expert10建立多元回归模型,并用响应曲面法分析各因素对双向变量泵的效率的影响。为提高变量泵控定量马达系统的工作效率,通过MATLAB/Simulink和多体动力学软件ITI SimulationX建立模糊控制模型与动力学模型,并进行联合仿真,采用自适应模糊PID控制和普通PID控制2种控制方法对定量马达输出转速和双向变量泵排量比进行比较。结果研究表明:定量马达稳定输出转速时间减少了0.86 s,超调量下降11.4%,排量比稳定输出时间减少0.57 s,超调量下降15.5%。为进一步研究HMCVT效率特性及动态特性提供依据。     

从系统热平衡及压力匹配计算闭式液压系统补油参数

闭式液压系统补油参数的确定与散热需求密切相关,从系统总功率损失出发计算出系统发热功率范围为系统输入功率的18. 6%～22%,油冷器所需散热功率范围为系统输入功率的22. 3%～26. 4%,且泵马达功率损失配比范围为0. 93～1. 35。提出从系统整体角度考虑,通过系统热平衡方程计算得出系统所需补油流量与系统输入功率存在线性关系,且补油流量在泵马达间的配比范围为0. 93～1. 35,初始设计流量配比可取为1. 14,实际应用中通过马达冲洗阀做进一步调整。另外指出泵马达最大排量对应的合理匹配压差范围在15～20 MPa时,补油泵与主泵排量比在19. 63%～23. 45%。按照上述方法进行样机系统散热需求计算及补油泵排量设计并进行装机测试,测试结果表明系统获得了良好的热平衡状态。     

基于AMESim的多功能液压试验台闭式系统元件选型分析

液压传动系统是工程机械整机重要的传动系统之一,而液压多功能试验台是面向工程机械液压传动系统研究的一个科学试验平台。介绍一种多功能液压试验台闭式马达泵系统元件的选型:根据实验要求,选择满足试验目的闭式马达;根据马达的参数,计算出可以与马达相匹配的闭式泵和电机的参数。将选择好的元件设计成闭式马达泵系统,然后用AMESim进行建模仿真分析,得到马达转速、扭矩变化曲线、泵出口压力变化曲线等。仿真试验结果验证了所设计的液压系统功能的正确性和合理性、元件选型的正确性。     

管件半自动焊接工装设计

利用企业旧设备上的变速箱，并配予变量泵-定量马达液压系统，使变速箱输出轴的转速满足管件焊接低速的要求，并可无级调速，保证焊接质量，提高加工效率。     

平衡式变量叶片泵节能研究

针对实际汽车液压转向系统中转向油泵的输出流量高于实际需求的流量的现象,提出了一种含有浮动块的新型平衡式变量叶片泵,该泵具有速度补偿特性,能降低泵的无功功率消耗.同时建立了汽车液压助力转向系统的数学模型和汽车液压动力转向系统的Matlab Simulink仿真模型,对平衡式变量叶片泵选择不同的参数进行输出功率特性仿真,对输出结果进行对比和分析.仿真结果表明,该泵在不同转速条件下的功率输出平稳,可显著减少汽车尾气排放和噪声,节能效果明显.是一种较有应用前景的新型转向叶片泵.     

基于AMESim的泵车水泵液压系统流量匹配装置设计与研究

清洗水泵是泵车上必不可少的装备,水泵实际须配的功率很低(约3 k W),而泵车发动机功率很大(287 k W),现所有泵车水泵的液压系统,均采用定量泵-定量马达系统,在发动机高速运转、定量齿轮泵系统流量很大时,水泵将泵出高压水,而发动机怠速、系统流量低时,系统基本没法正常泵水工作。针对此问题,提出了一种定量泵-定量马达系统流量匹配的设计方法,该方法能保证水泵系统在泵车发动机从怠速到全速各工况下,均能正常工作、泵出高压水,并且利用AMESim软件,建立流量匹配装置的仿真模型,对流量匹配装置工作的动态特性进行仿真分析。仿真结果表明,该系统的动态工作性能完全满足设计的要求。     

剪叉式高空作业平台加装5kV·A液压发电机系统设计与试验

为在剪叉式高空作业平台中添加一个液压发电机,以产生5 kW的单项交流电输出,设计1个加装式液压发电机控制系统。利用平台自带的1个额定功率为20 kW的柴油发动机,驱动1个排量为45 mL/r的DFR1控制模式变量柱塞泵。所设计的控制系统中添加了1套液压开关、流量控制阀组和1台额定功率为5 kW的单相液压发电机,实现了稳定输出交流电的功能。对不同的流量调节阀进行测试,结果表明:利用SRE型流量限制器能够获得最稳定的发电效果。     

用于公交车制动能量回收液压系统的研究

基于成都市公交车一条代表线路运行工况的调查分析结果,设计一套制动能量回收液压系统,在AMESim中建立了相应的模型,对系统的性能进行仿真研究。结果表明:采用变量泵/马达的系统较采用定量泵/马达的系统性能更优;公交车合成工况下,系统节能效率达到38.83%。     

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。     

大型履带起重机起升机构闭式液压集中式补油系统研究

以4000 t级大型履带起重机主起升机构闭式液压系统为研究对象,建立基于MATLAB的系统发热数学模型。分析不同系统工作压力以及输入转速下,集中式补油系统的参数设置。确定最大系统工作压力下,集中式补油系统的排量与冲洗阀的匹配关系。比较定量集中式补油系统与变量集中式补油系统对系统低压腔压力以及系统油温的影响,为后续集中式补油系统的参数设置与选型提供理论依据。     

摊铺机作业速度的复合控制研究

研究了摊铺机作业速度恒速控制。对驱动变量泵-马达系统的容积效率、机械效率以及作业速度和系统压力之间的关系进行了分析,提出了利用闭环控制调节液压泵的输出流量和控制电磁比例阀调整压力两种控制的复合控制方法,将模糊自整定PID控制策略引入行驶控制系统中。通过仿真与实验,证实了该方法的合理性。     

基于位移协调控制的液压式压裂泵流体脉动抑制研究

针对液压式压裂泵多液缸输出流体脉动问题,分析液压式压裂泵脉动产生机制,在此基础上提出基于位移协调控制的液压式压裂泵脉动抑制方法,根据样机参数建立仿真模型,并在输出压力为55 MPa的工况下验证了仿真模型的正确性。在发动机输出最大功率、压裂泵输出最大流量工况下进行仿真。理论和仿真结果表明：基于位移协调控制的液压式压裂泵脉动抑制方法,通过实时检测各液压缸内柱塞的位移,一缸柱塞即将到位的信号除了控制自身减速停止外,还要控制另外一缸柱塞启动加速,使得两缸柱塞的减速和加速过程互相重叠,实现了液缸柱塞的强制有序换向,可显著抑制流量和压力脉动;在发动机输出最大功率、压裂泵输出最大流量工况下,输出流量脉动从25.45%降低到11.55%,输出压力脉动从46.58%降低到21.93%。     

20 MN双泵液压控制系统的研究

为解决大量程力值器具的计量需求,研究一套量程达到20 MN的双泵液压控制系统。该液压系统中采用伺服电机控制大流量低压泵和小流量高压泵的组合形式,实现高压大流量的输出,将标准测力仪的反馈信号引入系统形成控制闭环。结果表明:该系统响应速度快、控制精度高,能够提供稳定有效的力。