电控正流量挖掘机分工况功率匹配研究

针对目前电控正流量挖掘机系统研究较少、空载时能量损失大、发动机与主泵功率不匹配以及节能控制效果不佳的问题,搭建基于AMESim和Simulink的挖掘机电液系统联合仿真平台,提出一种双变量泵的发动机-泵恒功率控制方法。通过样机仿真实验以及分工况功率匹配研究,验证搭建的电控正流量挖掘机系统的正确性以及分工况功率匹配的有效性。仿真实验结果表明：设计的仿真模型以及功率匹配策略表现良好,在仿真和实验中,不同的工况模式下均可以保证泵的恒功率特性,可以实现对发动机的功率控制,发动机功率可以得到充分利用。     

基于PLC的挖掘机液压动力系统电控节能方案探索

挖掘机以液压技术的应用为基础,其工作条件恶劣,动作复杂,能量消耗巨大。利用现代计算机技术可以实现对挖掘机液压动力系统的程序控制,将电液比例技术应用于工程机械。以挖掘机中发动机与液压变量泵的功率匹配为解决问题的源头,利用PLC控制器的多兼容性和可靠性,对挖掘机液压动力系统各重要部件进行控制,实时处理各种输入和输出信号,并将信号传至上位计算机。通过PLC处理单元输出的控制信号,控制液压变量泵和发动机等执行机构协同动作,从而使发动机功率曲线一直保持在液压变量泵功率曲线之下。经装机测试,达到了很好的节能降耗效果。     

基于液压泵效率的挖掘机节能研究

针对变量液压泵的工作特点,分析了其在液压挖掘机中控制和工作原理,并以此为基础建立了变量泵以及液压挖掘机整机的仿真模型。仿真结果表明：变量泵的排量比是对挖掘机中液压泵效率影响较大且可实现控制的一个重要参数,在挖掘机精细作业时采用减速机调节泵的转速,适当增大泵的排量比能提高泵的效率,使油耗量下降了16.5％,提高了整机的燃油效率。     

工程机械油泵特性分析及其控制机制

针对工程机械所需的高性能液压设备,分析轴向柱塞油泵运用于工程机械的可行性,深入研究直轴式轴向柱塞泵结构及工作特性,并计算了柱塞泵变量机构的排量和输出流量.研究了恒功率变量泵变量控制机制,基于单片机开发了恒功率变量泵控制系统,为高性能工程机械液压系统的设计提供了理论指导.     

电液比例复合变量泵神经网络控制的研究

提出一种基于模糊神经网络的电液复合控制变量泵调节系统智能学习控制方法 ,并将其应用于电液比例复合调节轴向柱塞变量泵的恒排量、恒流量、恒压力和恒功率调节系统的控制中。实验结果证明 ,所提出的控制方法是有效的 ,较传统的PID控制方法具有更优良的控制品质     

负载敏感控制在液压钻机中的应用

研究并设计了基于负载敏感的钻机液压系统,该液压系统最大限度利用了电动机的功率;其动力头的速度控制与负载无关,可根据工艺要求在调节范围内调节;系统可以LS卸荷,安全性高;避免溢流的发生.用恒功率、压力切断、负载敏感控制泵和比例多路换向阀组成钻机的液压系统,其效率高,安全性能好.     

电液比例复合量泵神经网络控制的研究

提出一种基于模糊神经网络的电液复合控制变量泵调节系统智能学习控制方法，并将其应用于电液比例复合调节轴向柱塞变量泵的恒排量、恒流量、恒压力和恒功率调节系统的控制中。实验结果证明，所提出的控制方法是有效的，较传统的PID控制方法具有更优良的控制品质。     

基于CAN总线的液压挖掘机分布式电子监控系统研究

介绍了液压挖掘机电子监控系统的组成,给出了基于CANOpen协议的数据通讯子系统的实现方法,在发动机—变量泵的功率匹配策略中,根据液压系统非线性、滞后性强、外部负载时变的特点,提出了将基于T—S模型的模糊PID控制算法,并将其应用到发动机—变量泵的复合控制中,最后通过实验验证了整个系统的可靠性和有效性。     

液压挖掘机功率匹配的节能优化设计

对公司30 t挖掘机发动机和主泵的工作特性进行分析,运用模糊控制系统理论建立控制过程模型,对动力系统进行节能优化功率匹配设计。在该挖掘机上进行对比验证,观察挖掘机内泵压力和外泵压力的变化,表明采用新型节能优化功率匹配系统在主泵比例电磁阀电流调节上更加快速和稳定,内泵压力和外泵压力跟随负载变化更加迅速和稳定;进行多次动臂动作测试分析,工作装置动作更加迅速,整体油耗有所降低。结果表明,新功率匹配系统达到公司要求的各项性能指标。     

大惯量液压回转模拟系统与实际系统参数匹配的研究

为便于实验室研究大惯量液压回转系统的控制特性,建立了大惯量液压回转模拟系统与实际系统参数匹配的理论基础,并指出应分别按照泵排量、马达排量、转动惯量三者之间的关系来匹配模拟系统的参数,并以300 t矿用液压挖掘机的回转系统为例,对模拟系统的参数进行了匹配。结果表明:模拟系统与实际系统具有相似的动态特性。     

基于控制导向模型的液压混合动力车辆能量管理控制研究

为了提高轻型卡车串联型液压混合动力车辆的燃油经济性,提出一种液压混合动力车辆系统控制导向非线性数学模型。该系统数学模型将串联型液压混合动力车辆视为多端输入和多端输出系统:输入由发动机节气门开度、液压泵排量和最大排量以及机械制动转矩组成;输出由发动机速度、发动机转矩、蓄电池压力、车辆速度和燃油流量组成。设计线性二次型积分控制器并且应用于提出的串联型液压混合动力车辆模型上,能够实现低液面控制器输出随动控制。仿真结果表明所设计的数学模型和控制策略能有效节约发动机燃油消耗,操纵性能良好。     

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。     

基于驱动单元能量匹配方法的液压系统动态性能分析

基于变频异步电机和变量柱塞泵能量转换效率模型,提出一种驱动单元能量匹配的节能方法,以驱动单元的输出效率最优为目标,通过联合控制驱动单元中电机的转速和柱塞泵的排量,达到匹配负载能量需求的目的。为进一步研究能量匹配方法的动态响应性能,结合功率键合图对采用能量匹配方法的液压系统驱动单元进行建模,对其输出压力响应进行仿真实验并与常规驱动方式的输出响应对比,结果表明该方法具有良好的响应特性。     

抛沙灭火车液压系统功率特性研究

液压柱塞泵的功率控制阀,可使泵在输入转速不变的条件下,达到功率起调点后随着液压系统压力的增大自动降低泵排量,且保证泵的输出功率基本恒定。在抛沙灭火车液压系统中应用功率阀可满足抛沙灭火车的工况需求,在堵料或带载启动的情况下降低泵排量、提高液压系统的输出扭矩将物料排出,在正常工况下以较大的泵排量进行物料抛撒,提高抛撒距离和抛撒量。     

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%。     

装载机负载敏感驱动系统性能分析与优化方案

某型履带式装载机在单边转向时常常出现熄火现象，使整机的工作性能受到很大影响。通过对其负载敏感驱动系统进行动态特性分析发现，液压波动以及液压泵和发动机之间的功率匹配是产生故障的根本原因。针对这一问题，在不影响发动机效率的前提下，设计出一种简单易行的改进方案：在驱动系统的两个负载反馈回路中间串联一个适当大小的阻尼孔，以解决发动机与液压泵之间的功率匹配问题，降低系统的液压波动。仿真及实验结果表明：该方法可有效解决装载机转向过程中的熄火问题，大幅提高了系统的动态性能，优化方案简单可行。     

新型大排量叶片泵及大转矩马达设计与研究

目前大吨位液压设备中普遍采用的双泵供液系统,存在着噪声大、稳定性差、功耗大等缺点;传统泵较少作为马达使用,且转矩较小,难以满足大型液压系统对大转矩马达的需要,因此研究开发大排量泵取代双泵供液系统及开发大转矩马达有着广阔的市场前景和重要的意义。设计一种由隔板、叶片及壳体构成动态压缩腔进行吸压油的大排量新型叶片泵,该泵也可作大转矩马达使用。重点介绍该泵的结构和重要部件的设计。     

液压混合动力车辆传动方案与关键元件匹配

为了进一步提高液压混合动力车辆的性能,以功率分流式液压混合动力车辆为研究对象,针对某车型,对比了分速汇矩、分矩汇速液压混合动力系统传动方案的速比特性、功率特性,提出了一种适合于混合动力车辆的分速汇矩液压混合动力传动方案。对传动系统的液压泵/马达、蓄能器等关键元件进行了参数匹配;建立了车辆动力学模型,分析了再生制动、蓄能器单独驱动等工况下液压泵/马达排量、蓄能器压力、容积等参数对车辆性能的影响,确定了液压泵/马达和蓄能器的主要参数,为液压混合动力汽车系统方案设计以及合理参数匹配提供了理论依据。     

基于遗传算法的装载机发动机与液力变矩器匹配优化分析

发动机与液力变矩器匹配的好坏直接影响车辆的使用性能。针对装载机的发动机和液力变矩器的匹配,分析其输入特性和输出特性,并对其工作参数进行数值分析。在此基础上,以液力变矩器的有效循环圆直径作为优化设计的设计变量,运用遗传算法对发动机和液力变矩器的匹配进行优化设计。优化结果表明:优化后液力变矩器有效圆的直径从0.395上升到0.428,在全功率和部分功率匹配时涡轮有效功率分别提高了23%和6.5%,启动工况时最大扭矩提高了23%。由此可见通过优化设计能提升了装载机的动力性,对于装载机的设计、制造和使用都有重要的意义。