负载敏感液压系统抗流量饱和控制技术研究
发布时间：2020-10-16 18:07
负载敏感系统是在工程机械领域应用较为广泛的一种节能型液压系统,而且一般采用单泵驱动多执行器的工作模式。在负载敏感系统处于流量饱和状态时,各执行器的流量分配就会受到负载的影响而不再与主阀开度成比例,从而对工程机械的操纵性产生较大影响,因此有必要对系统高速复合动作时的分流控制进行研究。 本文以大连理工大学与上海金研机械制造有限公司合作开发的30吨海洋平台起重机为工程实例,对负载敏感系统的分流控制进行了深入研究,主要工作如下: (1)分析了多执行器负载敏感液压系统的原理,并根据实际工况要求对30吨海洋平台起重机的液压系统进行了设计; (2)基于AMESim对系统中关键液压元件,如负载敏感阀、压力补偿阀等进行建模,在此基础上建立了海洋平台起重机负载敏感液压系统的仿真模型,并通过在30吨海洋平台起重机上进行的试验验证了仿真模型的正确性; (3)通过仿真的方法再现了负载敏感系统的流量饱和状态,研究了系统在该状态下的特征,旨在说明流量饱和状态下系统的流量分配受负载的影响,不再与主阀开度成比例,并分析了此状态下流量不能按比例分配的原因; (4)提出了一种基于压差传感控制策略的负载敏感系统抗流量饱和控制方法,仿真结果表明,该方法能在有效利用油源的基础上避免负载敏感系统流量饱和状态的出现,从而保证多执行器复合动作的协调性。 本文建立了海洋平台起重机负载敏感液压系统的仿真模型,并对系统的多种工况进行了仿真,提出了一种抗流量饱和控制方法,其研究成果对改进工程机械多执行器负载敏感液压系统具有重要意义。
【学位单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2009
【中图分类】：TH137
【部分图文】：
图1.1正流量控制系统 Fig.1.1Positivefloweontrolsystem如图1.1所示，该系统使用普通的六通多路阀，通过对先导压力大小的调节，同时调节阀的开度和变量泵的排量。执行机构不工作时，泵上没有先导压力，摆角最小，泵只输出极小的流量。如果操纵液压先导手柄使执行元件工作，则泵的流量及由此产生的执行元件的工作速度与操纵手柄的偏转量成比例。按需求控制减少了系统能量损失和发热，因为泵只输出实际所需要的流量。正流量控制与阀控方式相比，虽说在调速性、系统的效率等方面有了很大程度的提高，但也存在着其自身的缺陷。这就是随发动机转速变化系统的调速稳定性无法保证。一个液压系统具有良好的调速性能，应使其调速的稳定性与负荷和发动机的转速变化无关
为负载敏感控制元件【’5][‘“】。1.3.1开中心负载敏感系统如图1.2所示，开中心负载敏感系统包括定量泵1、定差溢流阀2、定差减压阀3、换向节流阀5、梭阀网络4和7、限压阀6以及系统限压阀8。其中定差减压阀、换向节流阀、限压阀和梭阀网络通常都集成到多路换向阀中，组合成负载敏感式比例多路换向阀。开中心负载敏感系统的主要功能和控制原理:(l)利用多层次高压优先梭阀网络的选择，系统最高负载压力被引导至定差溢流阀敏感腔，通过自动调节定差溢流阀溢流量，使泵的出口压力比任一时刻系统的最高负载压力高一定值pJ，压力差大小由定差溢流阀调压弹簧确定。(2)各执行机构换向阀处于中位时，系统的最高负载压力为零，则定量泵输出流量经定差溢流阀流回油箱，泵的出口压力为pJ。
负载敏感液压系统抗流量饱和控制技术研究度和负载变化。因此，需要在各联上配置定差减压阀。其作用是利联上的节流阀进出口压差恒定，使各执行机构能够同时自由动作，系统的优点是:零位压差低，与执行器数目无关;执行器启动恒同工作压力的几个阀可以同时工作，控制灵敏度高。缺点是:只压力相适应，出口流量保持不变，能量利用率不是很高。闭中心负载敏感系统系统包括变量泵1、系统限压阀2、负载敏感控制阀3、定差减压限压阀7、梭阀网络5和8。与开中心负载敏感系统相同，其定差限压阀和梭阀网络均集成到负载敏感式比例多路换向阀中。
【引证文献】
本文编号：2843590
【学位单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2009
【中图分类】：TH137
【部分图文】：
图1.1正流量控制系统 Fig.1.1Positivefloweontrolsystem如图1.1所示，该系统使用普通的六通多路阀，通过对先导压力大小的调节，同时调节阀的开度和变量泵的排量。执行机构不工作时，泵上没有先导压力，摆角最小，泵只输出极小的流量。如果操纵液压先导手柄使执行元件工作，则泵的流量及由此产生的执行元件的工作速度与操纵手柄的偏转量成比例。按需求控制减少了系统能量损失和发热，因为泵只输出实际所需要的流量。正流量控制与阀控方式相比，虽说在调速性、系统的效率等方面有了很大程度的提高，但也存在着其自身的缺陷。这就是随发动机转速变化系统的调速稳定性无法保证。一个液压系统具有良好的调速性能，应使其调速的稳定性与负荷和发动机的转速变化无关
为负载敏感控制元件【’5][‘“】。1.3.1开中心负载敏感系统如图1.2所示，开中心负载敏感系统包括定量泵1、定差溢流阀2、定差减压阀3、换向节流阀5、梭阀网络4和7、限压阀6以及系统限压阀8。其中定差减压阀、换向节流阀、限压阀和梭阀网络通常都集成到多路换向阀中，组合成负载敏感式比例多路换向阀。开中心负载敏感系统的主要功能和控制原理:(l)利用多层次高压优先梭阀网络的选择，系统最高负载压力被引导至定差溢流阀敏感腔，通过自动调节定差溢流阀溢流量，使泵的出口压力比任一时刻系统的最高负载压力高一定值pJ，压力差大小由定差溢流阀调压弹簧确定。(2)各执行机构换向阀处于中位时，系统的最高负载压力为零，则定量泵输出流量经定差溢流阀流回油箱，泵的出口压力为pJ。
负载敏感液压系统抗流量饱和控制技术研究度和负载变化。因此，需要在各联上配置定差减压阀。其作用是利联上的节流阀进出口压差恒定，使各执行机构能够同时自由动作，系统的优点是:零位压差低，与执行器数目无关;执行器启动恒同工作压力的几个阀可以同时工作，控制灵敏度高。缺点是:只压力相适应，出口流量保持不变，能量利用率不是很高。闭中心负载敏感系统系统包括变量泵1、系统限压阀2、负载敏感控制阀3、定差减压限压阀7、梭阀网络5和8。与开中心负载敏感系统相同，其定差限压阀和梭阀网络均集成到负载敏感式比例多路换向阀中。
【引证文献】
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10 张圣峰;挖掘机多学科联合仿真研究与能耗分析[D];浙江大学;2012年
本文编号：2843590
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