随着我国工业的不断发展,各类资源的消耗水平也在不断提升。因此为减少叉车能源消耗,本文针对基于液压变压器的叉车 节能技术进行研究,以期可以为物流行业的发展奠定良好基础。

为解决恒压二次调节回路中液压变压器因负载变化而难以及时调节其输出流量的问题,在充分研究液压变压器的基础上,提出了一种既能变压节能又可实时进行流量调节的变压节能流量换向器,进一步扩大了液压变压器的应用范围,并利用AEMSim对其进行了负载变化时流量调节响应特性等关键技术的研究。结果表明:该流量换向器具有良好的敏感性和稳定性,且其将负载阶跃时的响应时间提升至约0.11 s。

该文给出“液压变压器”的定义,阐述其对于恒压液压网络的重要性,并对“液压变压器”这一词条释义不清、归类错乱、容易引起误读的现状进行了梳理。同时推介一项发明专利:“一种液压变压器”(专利号:ZL201510618343.9),简述其技术优势。在此基础之上,展望了液压变压器技术应用推广的前景:恒压液压网络将成为液压领域进步、发展的基调和主旋律。“恒压液压网络”是一个规范的、统一的系统,高新科技、人工智能、数字化技术、工业4.0需要这样坚实的平台方能平稳落地,精准对接。

为解决集成式液压变压器流量控制问题,提出一种进出口等流量的四口液压变压器,其显著特点在于改变变压比的同时其进出口流量不会发生变化,即可将四口液压变压器直接串入现有液压系统的负载回路中,以达到能量回收的目的。针对液压变压器实验成本高、研发周期长,采用AMESim建立四口液压变压器虚拟样机,对其流量特性进行仿真研究,并通过与实验数据的比较,验证仿真结果的准确性。结果表明:虚拟样机运转正常,仿真数据与实验结果一致,对四口液压变压器的改进与节能应用有一定的指导作用。

针对液压挖掘机阀控液压系统能量利用效率低的问题,提出一种基于液压变压器的液压节能系统,并对其节能效果进行研究。分别在AMESim和AMESim-MATLAB环境下对阀控液压系统和基于液压变压器的液压节能系统的能耗进行研究;对阀控液压系统和液压节能系统的能量利用效率和节能效果进行对比分析。结果表明:采用液压变压器作为主要控制元件的液压节能系统具有较好的动态性能,且能量利用率相对于阀控液压系统有显著提高,节能效果优良,可为液压挖掘机的节能优化改进、降低系统的装机功率提供参考。

匹配了液压恒压网络驱动系统各部件参数,根据液压恒压网络驱动系统的结构、工作原理和特性,提出了一种有效的参数匹配方法。基于液压恒压网络驱动系统原理,分析了驱动力、恒压网络、液压变压器和液压马达之间的关系,研究了系统参数与车辆动力性能的关系,总结了关键参数的匹配原则和方法,引入了液压恒压网络驱动系统特征驱动力、液压变压器等效功率和等效流量,确定了衡量驱动系统驱动能力的指标,以及液压变压器匹配的原则。

对传统型液压变压器在液压系统中的连接形式与变压原理进行了理论分析，推导出其中一种连接形式的液压变压器的变压比公式，针对所组成的系统建立了仿真模型，采用SIMULINK进行了仿真研究，验证了理论分析的正确性，为完善传统型液压变压器的理论和实践提供了具有参考价值的理论依据。

为了深入了解液压变压器高噪声产生的内在原因，对液压变压器的瞬时流量特性进行理论推导和仿真研究。通过理论推导建立液压变压器在不同配流盘控制角度和不同工作状态时瞬时流量的数学模型，并对其进行仿真分析。总结各槽口在不同工况下瞬时流量的变化规律，进而优化模型，并得到各槽口在不同工作状态时的瞬时流量脉动率。提出流量脉动率高是造成液压变压器高噪声的主要原因，在液压变压器试验研究中也得到液压变压器噪声要高于同基体结构相同转速下柱塞泵、马达的噪声的结论。研究结果揭示了液压变压器高噪声的主要原因，并为改善液压变压器的性能提供重要的理论依据。

针对液压变压器效率低的问题，对其效率特性进行数学模型的理论分析和修正，并通过实验测试对比的方法进行了研究，掌握其规律特点．对效率特性的数学模型进行改进，引入了考虑机械能损耗以及热能损耗影响的损耗系数，对效率计算分界点问题提出按照调压比特性进行划分．利用液压变压器性能测试实验台，对其效率特性进行实验研究发现，液压变压器的效率特性满足液压泵／马达的效率无因次特性曲线；效率与其控制角度之间有着密切的关系；机械效率随转速的增加而降低，随控制角度的增加而提高；总效率随油源压力的增加而增加；总效率存在最高效率转速点．

从功率匹配和最小实现的角度,提出了多负载液压恒压网络功率完备匹配的概念及结构条件,给出了基于装机功率最小原则的运行方式的确定方法;具体计算实例表明该设计方法是十分有效的.