阐述了可变排量叶片泵的节能原理,明确了影响机油压力的主要因素,分析了可变排量叶片泵的结构和控制方式对机油压力的影响。

闭式泵控马达液压调速系统具有效率高、结构紧凑、油液不易被污染等特点,现已被广泛地应用于大功率的工业场合。为了分析闭式泵控马达液压系统效率,文章以设计的闭式变转速、变排量大功率泵控马达液压调速系统为研究对象,建立了泵控马达调速系统的效率计算模型和2种调速系统的AMESim软件仿真模型。仿真与实验研究结果表明,在相同的负载工况条件下,闭式变转速泵控马达液压系统效率始终要比变排量的高,在高速、重载工况下两者效率接近,在低速、轻载工况下变转速泵控马达调速方式节能效果更明显。

为了解决闭式泵控系统液压缸流量不匹配问题并提升液压系统的能量效率,设计了一种变排量、变转速的非对称泵控液压系统控制方案。通过综合控制两个自由度来达到调控排量,实现了液压缸伸缩位置与运动速度的控制功能。此时控制转速和控制排量发生叠加,从而获得了更快的系统响应速度。最后,分别从速度开环、闭环控制方案,以及负载特性等方面对非对称泵控液压系统控制方案及其回路特性展开了仿真分析。研究结果表明:速度开环控制回路系统形成了不对称的速度,速度闭环控制回路系统则表现出更稳定的状态,其可以达到更高的位置控制精度,达到平稳运行状态,获得更优位置控制性能;闭环速度可以保持稳定状态,基本不受负载的影响。

变排量非对称轴向柱塞泵直接控制非对称液压缸闭式系统具有能效高、结构紧凑等优势。针对变排量三配流窗口轴向柱塞泵存在变量阻力矩脉动大、斜盘倾角振荡频率高等问题,提出在变排量机构中增加阻尼孔以提高变排量控制性能的方案,推导了变排量控制系统的传递函数;通过AMESim仿真模型分别研究了有无阻尼孔情况下的斜盘倾角振荡、变量缸活塞受力、斜盘变量阻力矩等。结果表明,在控制系统阀控缸中加入直径2 mm的阻尼孔,能有效降低斜盘倾角的振荡频率,减小系统脉动冲击。

变排量非对称轴向柱塞泵(Variable-displacement asymmetric axial piston pump,VDAAPP)直接控制单活塞杆缸闭式系统具有结构紧凑、能效高的优势。在定排量三配流窗口轴向柱塞泵的基础上,提出基于斜盘摆角位置反馈的PD变排量控制策略。建立VDAAPP的数学模型,运用近似线性化及降阶的方法分析影响VDAAPP频响的因素,并对斜盘变量阻力矩进行研究。在AMESim中建立VDAAPP电液仿真模型,通过对斜盘受力特性的仿真分析,验证了阻力矩计算的正确性。搭建VDAAPP试验平台,对系统的动态性能进行测试。试验和仿真结果表明,当非对称轴向柱塞泵一个配流窗口吸油、两个配流窗口排油时,非对称轴向柱塞泵斜盘存在较大的单向阻力矩,此单向力矩会降低斜盘摆角减小过程中的动态响应;当采用PD控制、比例系数kp=3时,VDAAPP可实现零超调的变排量控制,且具有较高的响应速度,验证了所提控制方

以泵控马达变转速变排量复合容积调速液压系统为研究对象,完成了其监控平台的设计。在介绍系统工作原理及监控平台设计思路的基础上,结合LabVIEW技术,完成了监控平台软件开发。运行结果表明：该平台对模拟量数据及串口数据进行统一采集、保存及处理,并通过变转速、变排量方式实现泵控马达液压系统的无级调速,以及通过调节比例溢流阀实现电液负载模拟加载。监控平台人机界面友好,运行可靠,具有良好的开放性和可扩展性,能更好地满足液压系统动态参数监测和自动控制的需要。

提出一种新的变量调节方式,采用柱塞位移反馈调节的方法将柱塞的位移信号反馈给电磁铁,进而控制电磁铁的开启时段,使得进液阀在柱塞排液行程中排液,从而改变乳化液泵排液阀的排量,达到变量控制的目的。通过对比分析锥阀和球阀的过流面积、吸/排液效果,选择球阀作为进/排液阀阀芯。利用AMESim软件建立乳化液泵模型并进行仿真分析,结果表明柱塞位移反馈调节的方法能够很好的控制乳化液泵的排量,实现乳化液泵在最大排量范围内的无级调节。

产业升级和节能减排是当下企业在全球化竞争中的关键。针对挤压机的设备和工艺特点，提高设备可靠性，利用智能的液电混合技术，降低能耗和提升产品质量，是达到推动整个挤压机产业升级和技术进步的一个目标，DFEn智能变转速＋变排量系统，根据设备需要的压力，流量及功率，系统会自动根据模型输出系统的最佳转速和排量，实现电机驱动的扭矩最佳，同时高精度的满足设备的功能需求。