装载机新型液压系统探讨

本文介绍了应用在装载机上的二次调节液压传动系统的方案及工作原理。并通过初步试验证明这种系统可实现与负载及发动机的自动匹配,而且具有回收动能的特点,操纵装载机停车、调速灵活。与传统的液压传动系统相比,具有明显的节能特点。对有多个液压执行元件的行走车辆上研究应用推广二次调节系统是有前途的。     

液压二次调节加载系统负载干扰的主动抑制

建立了液压二次调节加载系统仿真模型,通过仿真与试验结果对比,验证了模型的准确性.分析了典型的转速-转矩控制方式液压二次调节加载系统中.转矩变化通过被试件的机械耦合通道所引起的转速波动问题.结果表明,液压二次调节加载系统中并不存在明显的耦合干扰现象,加载元件对输入元件转速的影响主要表现为一种负载干扰.采用结构不变性原理,设计了前馈补偿环节对转速进行了近似补偿,实现了对这种负载干扰的主动抑制.     

双作用叶片式二次元件在车辆传动系统中的应用

通过分析双作用叶片式二次元件的结构和工作原理,得出了应用二次元件的公交汽车传动系统的节能机理,建立了二次调节传动系统的数学模型,在非恒压网络中采用恒功率控制节能制动方式,对二次调节传动系统的动态性能进行了仿真研究,结论表明应用二次调节技术能够回收和重新利用系统的制动动能,减小了系统的装机容量,实现了节能降耗。     

混合动力液压挖掘机动臂势能回收系

通过对液压挖掘机典型工况特性的分析,提出了一种并联式混合动力液压挖掘机动臂势能回收系统,分析了液压缸负载受力情况,建立了液压缸、节流阀、液压马达等液压元件以及永磁同步电机、镍氢电池组等电气元件的数学模型,提出了具有动臂势能回收功能的混合动力液压挖掘机整机控制策略以及能量回收控制方法.理论分析和仿真结果表明,并联式混合动力液压挖掘机除了能改善发动机工作状况提高燃油效率外,可以通过动臂势能回收进一步提升系统的节能效果,并且能量回收系统具有结构简单、回收效率高、回收速度可控、回收能量再利用范围广等优点.     

液压自由活塞发动机的节能方式研究

液压自由活塞发动机是将内燃机和液压泵集成于一体，实现动力非刚性传输的复合发动机。本文从其内部能量转换及外部能量回收两个方面，详细地分析和阐明了液压自由活塞发动机各种节能方式和实现途径，以液压挖掘机为例，强调液压自由活塞发动机作为中心液压站，结合二次调节及液压变压器技术，简单方便地实现群控节能。     

并联油液型混合动力挖掘机发动机转速控制方法

通过对并联式油液混合动力挖掘机的原理和结构分析,提出一种改进的油液混合动力结构方案。采用双向液压马达代替二次调节泵,通过不同开关阀组合控制辅助动力系统回路。利用Simulink对该系统建模后,获取相应元器件尺寸参数及控制参数。采用双转速工作点切换的控制策略,在改装后的油液型混合动力挖掘机上进行实验。实验中利用整合负载预测的发动机转速PID控制方法对发动机目标转速、辅助油液动力系统输出扭矩进行调节。仿真和实验分析表明,该发动机转速控制方法可以有效改善油液型混合动力系统中发动机转速波动,使之稳定在高效燃油区域内,综合节能效果提高14%。     

电液混合驱动大惯量回转系统特性与能效分析

为了解决大惯量回转系统频繁启动和制动作业导致节流损失大和制动动能浪费严重的问题，提出一种电气和液压混合驱动大惯量回转系统。系统采用永磁同步电机作为主动力源，控制回转系统运动；由蓄能器提供动力的液压马达作为辅助动力源，为电机启动加速提供扭矩补偿，蓄能器高效回收制动动能再利用。建立多学科联合仿真系统模型，基于主辅动力源合理供给原则，设计全周期工况识别速度控制策略，搭建电液混合驱动回转试验平台，对回转系统的特性和能效进行分析。研究结果表明，电液混合驱动大惯量回转系统，随着转速和转动惯量的变化，回转制动动能回收效率为40.5%～65.9%。相同工况下，与纯电机驱动系统相比，电液混合驱动系统启动加速时间减小1.2 s,制动动能回收效率为63.5%,降低系统能耗40.8%,使回转系统更加平稳地运行。     

液压变压器及其在液压系统中的节能应用

液压变压器是在恒压网络二次调节系统下发展起来的液压元件。阐述了液压变压器的节能思想，介绍了两种典型液压变压器的工作原理与特点，并对液压变压器的应用进行了论述。提出一种采用液压变压器的液压节能系统．对其工作原理及能量流分配进行了分析，在同一载荷下对比了几种典型液压系统的装机功率，结果表明采用液压变压器的液压系统，明显降低了系统的装机功率。液压变压器应用到多执行机构液压系统中，不仅降低了系统能耗．同时也简化了液压系统。     

能量回收液力透平的研究现状及展望

能量回收液力透平技术的发展与应用对节能减排有重要意义.液力透平在石油、化肥等行业应用广泛,但存在设计理论与方法不完善、运行不稳定等问题,因此亟须开展相关研究.介绍了能量回收液力透平的工程应用、透平结构形式、能量回收装置形式,提出液力透平主要有反转泵式、冲击式、导叶式和专用液力透平,能量回收装置形式分为直驱式和辅助式.综述了近年来国内外取得的相关研究成果,探讨了能量回收液力透平的选型计算、优化设计、转速稳定性控制、力特性及结构强度、透平速度滑移现象.对能量回收液力透平技术研究的未来发展进行了展望,明确提出未来的重点方向是:采用新的理论与方法研制适用于各种特殊工况的液力透平,提高透平的效率;正确配置能量回收设备及系统参数,保证液力透平转速稳定性;在运行工况偏离设计点时,选择合理的调节方式充分回收余压能.     

升降型动臂势能回收用永磁发电机控制系统

势能回收可有效降低动臂频繁上下往复作业过程的能耗。其中,永磁发电机是实现回收功能的关键部分,其性能对能量转换和运动控制具有重要影响。因此结合应用工况的特点,对势能回收用永磁发电机控制系统进行研究和设计。针对系统输入输出参数存在较大波动,提出分别在电流控制环引入增益自适应、在转速控制环引入负载估计及补偿的控制方法。基于液压加载的永磁发电机控制系统台架进行了试验研究。结果表明,系统具有良好的电流和速度控制性能,且抗干扰能力得到显著改善。     

静液压传动在采棉机上的应用

静液压传动技术在国内外大型自走式采棉机行走驱动系统上得到了广泛应用.为此,介绍了静液压传动的典型结构和3种容积调速回路的调速特性;分析了采棉机静液压传动系统的主要组成部分、工作原理及保证系统正常工作的辅助功能,并在此基础上总结了采棉机静液压传动的特点;最后,结合新疆地区采棉机使用现状,对国内发展采棉机静液压传动技术提出一些建议,希望加强该技术的理论研究与实际应用.     

高速覆带车辆静液传动模糊自适应PID同步控

以某轻型高速履带车辆的静液传动系统为研究对象,结合模糊控制与PID控制方法,设计了模糊自适应PID同步控制器,仿真及试验表明：直驶工况下,采用该控制器的双泵双马达静液传动系统在经受突变载荷干扰时能有效抑制两侧马达转速误差值,快速同步到设定速度,具有较好的鲁棒性,所设计的控制系统优于常规的PID控制方法, 适用于轻型高速履带车辆静液传动系统的同步控制。     

两段液压机械无级传动排量控制策略

在MSC.Easy5中建立了液压机械无级传动系统及排量控制机构的仿真模型,进行了仿真分析。变排量液压元件的排量控制机构存在死区和滞后,节流孔直径越小,死区和滞后越明显。采用阶跃控制电流的方法能有效消除零点处的死区;改变排量控制电流策略可以有效改善液压机械无级传动换段过程的动力学性能,使换段过程中输出转速差、换段时间明显减小,是一种有效的换段过程控制策略。     

车辆静液压传动特性研究

将静液压传动应用于工程车辆行走式机械传动系统，采用电子自动控制的操纵方式，其发动机的功率利用率有显著提高。通过分析静液压传动的原理及电子控制的工作特点，结合特种车辆的应用实例，建立了静液压传动系统的最佳匹配模型，为行走式工程车辆的开发、设计、选配提供了依据和方法。     

静液压传动车辆的复合控制

针对柴油机为动力的静液压传动车辆设计了由两个模糊控制器、一个模糊自适应PI控制器和一个PID控制器组成的复合控制系统,并利用柴油机外特性曲线对柴油机工况进行优化,使柴油机根据静液压系统的功率需求自动进行调速,解决了使用中柴油机过载保护,利用柴油机转速补偿车速和静液压传动系统的时变非线性控制等问题。仿真与试验证明：该复合控制方式提高了以柴油机为动力的静液压传动车辆控制特性和系统匹配性能。     

二次调节静液车辆传动系统的智能PID控制

介绍了一种二次调节静液车辆传动系统的工作原理及特点。根据车辆的实际工况对传递函数进行简化和智能PID控制。结果表明，采用智能PID控制对二次调节静液车辆传动系统能取得较好的控制效果。     

大型拖拉机动力换挡变速箱试验台

根据拖拉机动力换挡变速箱试验要求,设计了大型拖拉机动力换挡变速箱试验台。设计了装夹装置、驱动装置、加载装置及其能量回馈系统,开发了电子控制单元和电子测量系统。试验结果表明：试验台功率大,达250kW;实现了能量闭环回馈,重载工况下的节能率高达80%;检测系统功能全,能检测驱动和加载电动机转矩、转速、液压系统压力和流量等16个信号。试验台运行平稳,达到设计要求。     

车载电源性能在环测试平台优化

为了实现车载电源性能的综合测试,搭建了由直流电动机-飞轮组成的电源测试平台,以此为基础,研究了平台结构对直流调速系统控制精度的影响。建立了测试平台的数学模型,通过实验分析了存在的问题。依据多轴机电传动理论,提出了平台结构的优化方法,建立了优化后平台的数学模型和状态空间方程。分析了无级变速器(CVT)的传动效率,确定了其速比控制约束条件。构建了基于d SPACE的硬件在环测试平台,通过实验分析了平台优化前后直流调速系统的调速效果,实验结果表明,优化后的平台具有优良的调速性能,直流调速系统的跟踪精度显著提高,为开展复合电源性能测试提供了技术支持。