建立以电子压力补偿原理为基础的起重机泵阀协同复合控制液压系统。首先,对起重机典型负载原理进行分析,提出一种以手柄开度信号为阈值的多模式控制策略,即在快速运动模式中采用主阀阀口全开,通过控制电液比例泵斜盘摆角控制进入执行器流量,在微动模式中实时控制主阀阀口开度及电液比例泵斜盘摆角,通过阀芯位置、压力的闭环控制实现流量精准匹配。其次,采用AMESim软件,建立传统抗流量饱和负载敏感液压系统仿真模型,并通过试验验证仿真模型的准确性。最后,建立起重机泵阀协同复合控制液压系统AMESim仿真模型。研究结果表明,与传统抗流量饱和负载敏感液压系统相比,泵阀协同复合控制液压系统在变幅联单动作微动模式下系统能耗降低约2.74%,变幅联单动作快速运动模式下系统能耗降低约9.23%,变幅联和卷扬联复合运动模式下系统能耗降低约10.6...

为消除装载机阀控液压系统在举升和下降过程产生的节流和溢流损失,并回收举升过程中积累的重力势能,提出由三腔液压缸和闭式泵控组合的高能效液压驱动系统。首先,将现有非对称液压缸中的柱塞杆改为中空结构,设计中空腔室柱塞腔与有杆腔的面积相等,两腔室直接与液压泵进油口和出油口相连,构成闭式泵控回路,第三腔室直接与蓄能器相连,构成液气储能单元;然后,根据工作原理和理论分析初步确定系统基本元件的参数,构建所提出的系统的多学科联合仿真模型,通过动态特性的仿真分析,验证系统的可行性;最后,搭建高能效液压驱动系统试验样机验证仿真结果的准确性,并分析不同势能回收腔压力对系统能效和特性的影响。研究结果表明:采用闭式泵控液压系统,不仅完全消除了节流损失,还通过伺服电机驱动定排量液压泵,实现了动臂液压系统供需流量...

目前,起重机普遍使用的传统抗流量饱和负载敏感液压系统存在响应速度慢、速度精度差、能耗大的缺点。为克服这些缺点,建立以电子压力补偿原理为基础的起重机双阀芯泵阀协同压力流量复合控制液压系统。对起重机典型负载原理进行分析,提出一种以手柄开度信号为阈值的多模式控制策略。建立传统抗流量饱和负载敏感液压系统AMESim仿真模型,并通过试验验证了仿真模型的正确性。建立起重机双阀芯泵阀协同压力流量复合控制液压系统AMESim仿真模型。仿真结果表明:与传统抗流量饱和负载敏感系统相比,双阀芯泵阀协同压力流量复合控制液压系统在变幅油缸单动作微动模式下使用主阀和小流量伺服阀速度精度更高,速度跟踪误差分别降低26.2%和56.5%,卷扬马达单动作微动模式下使用主阀和小流量伺服阀速度跟踪误差分别降低46.1%和69.8%。

传统的液压装载机常采用单阀芯多路阀来控制执行器的运动,存在进出油口同时节流、节流损失大等不足,特别是对于装载机的摇臂液压缸,其外负载变化频繁且作业工况复杂,使用传统的多路阀控制效果不太理想。针对以上问题,提出一种可用于装载机摇臂液压系统的进出口独立控制策略。利用SimulationX仿真软件建立原装载机机液联合仿真模型,并通过试验验证了所建立装载模型的准确性。在原模型的基础上构建了进出口独立控制的装载机摇臂液压系统,对改进后的摇臂液压系统进行仿真研究。结果表明:新系统的控制方式在能量利用和效率方面更具优势。

传统四边联动阀控制液压执行器可控性差、在超越负载工况能耗大。为改进这些不足,提出动臂、斗杆液压缸和回转液压马达采用泵阀复合、流量压力匹配进出口独立控制、铲斗液压缸与行走液压马达采用原有四边联动阀的液压挖掘机整机方案。建立液压挖掘机机械结构多刚体动力学与电液系统联合的数字样机,利用该样机分别对采用负载敏感系统和新回路系统控制的动臂、斗杆和回转马达三个执行机构动静态性能和能耗特性进行研究。进一步构建基于上述原理的试验测试样机,试验结果表明所建立数字样机具有较高的准确性;采用流量匹配进出口独立控制方法可以显著降低阀口工作压差,提高能量利用效率,减小执行机构压力冲击,提高整机运行平稳性。

传统液压挖掘机回转系统是由单自由度的四边联动的多路阀控制,导致其可控性较差,能耗较大。针对这一问题,提出采用泵阀复合、压力流量匹配的进出口独立的回路原理,控制液压挖掘机回转系统,液压马达两腔的压力和流量可以根据不同的工况进行独立调节。建立液压挖掘机回转系统机械结构多体动力学与电液系统联合的数字样机,利用该样机对所提出系统的可行性进行验证,针对回转系统大惯性的特点,分别对启动阶段和制动阶段制定相应的控制策略,仿真结果表明系统运行平稳。在此基础上,进一步构建基于上述原理的试验系统,并与LUDV系统试验结果进行对比,试验结果表明采用泵阀复合进出口独立控制方法能耗降低25.5%～35.6%,阀口压力损失减小50%,显著抑制上车摆动现象。

液压挖掘机在工作时，工况变化剧烈，但在每个工作循环中输出功率是有规律可循的，通过对单工作循环能量的回收与利用，能够使柴油机工况稳定。采用二次调节技术对负载功率进行平衡，使柴油机稳定工作在燃油高效区。利用SimulationX对原机系统进行建模，包括液压系统、柴油机、多体动力学模型，并与试验数据进行对比，验证仿真模型；将油液混合动力系统应用到原机系统，并对主要参数进行匹配；在前馈与压力双控制方案下，对改进后的模型进行功率匹配研究。仿真试验结果研究发现：在前馈与压力双控制方案下，能够减小柴油机装机功率并使柴油机功率输出平稳，基本稳定在燃油高效区。

传统液压泵试验台消耗能量较多，并且为了模拟负载，由节流口加压，高压油直接流回油箱，造成大量的能量浪费。通过对试验台回路重新设计，回收被试泵高压油与供油泵共同驱动液压马达，由液压马达来带动被试泵，实现能量的回收利用。通过利用SimulationX对新回路进行仿真分析，在保持试验泵原有工况下，对泵进行性能测试，节能在67％以上。

液压挖掘机在作业中动臂将高频次大范围举升和下降现有挖掘机无能量回收装置大量势能将在动臂下降时通过控制阀的节流作用浪费掉。为回收利用这部分浪费掉的能量对动臂自重液-气储能平衡方法进行研究在此基础上提出采用三腔液压缸直接转换利用挖掘机重力势能的系统原理。三腔液压缸是在原两腔液压缸基础上将双腔液压缸无杆腔分为两个容腔而构成其中一个容腔与蓄能器连接称为配重腔设置蓄能器压力与动臂自重基本平衡。研究中首先建立动臂驱动系统的能耗数学模型分析系统的能量特性;然后以20 t挖掘机为例建立整机的机电液联合仿真模型分析对比分别采用双腔液压缸系统和三腔液压缸系统动臂的运行特性和能耗特性;进一步构建试验测试平台验证所提系统的可行性和节能效果。结果表明新系统较双腔液压缸驱动系统重力势能

目前国外企业已在无缝钢管轧机中普遍采用电液伺服压下系统而国内生产的无缝钢管轧机主要采用机械压下方式.为提高无缝钢管压下系统在大负载扰动下的定位精度与动态刚度分别提出了基于伺服阀压力增益特性的负载扰动前馈补偿和抗积分饱和复合控制方案与基于油液压缩效应的动态位置误差流量前馈补偿控制策略.通过AMESim软件建立仿真模型分析压下活塞位移对冲击载荷的响应进而由试验结果验证所建模型的准确性.该文为电液伺服压下系统的设计提供了一定的理论和试验依据。