基于液压变压器的压力耦联系统直线执行机构节能研究
发布时间：2021-01-22 15:33
随着社会的发展,节能降耗一直是每一个行业向前进步的重要方向,液压技术应用十分广泛,但能量利用效率却不高。压力耦联系统在节能方面具有很大的优势,液压变压器是此系统关键元件之一,可以在理论上无节流损失地对液压系统中的直线液压执行元件——液压缸的运动速度进行控制,并且能够回收负载的能量,有非常好的应用前景。本文主要对采用新型液压变压器回收直线执行机构负载的重力势能进行研究,建立系统的仿真模型并进行实验验证。首先根据压力耦联系统的工作原理图,结合本课题的研究特点,设计了节能系统的工作原理图,并根据系统中各元件的工作特性,对影响系统工作效果的次要因素进行了合理简化,建立了节能系统中主要元件的数学模型。然后对节能系统进行理论研究,推导了液压变压器的变压比模型和效率模型,并分析了其等效率曲线图。建立了节能系统的总效率模型,结果表明最高效率可以达到60%,而且高效区所对应的液压变压器缸体转速和斜盘转角范围很大,有利于其与液压蓄能器协同工作。对液压蓄能器回收能量过程中的气体压力变化进行了分析,在保证系统能量回收效率最高的基础上,以液压蓄能器容积最小为优化目标利用遗传算法计算出了液压蓄能器的容积的数值,分...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
二次调节静液传动系统工作原理图
1-油箱；2-过滤器；3-变量泵；4-电动机；5-单向阀；6-液压蓄能器；7-安全阀；8-液压泵/马达；9-液压变压器；10-液压缸；图 1-2 CPR 网络原理图液压变压器理论上能够无节流损失地实现对液压系统压力的控制，调节的排量和负载的运动速度，可以实现系统压力从低压向高压的转变，而且系统的能量，达到节能的目的。但是直到现在，科研工作者对于液压变压和应用方面的研究还不是很成熟，液压变压器目前还存在噪声、振动、结制等多种问题，严重阻碍了二次调节技术的发展，因此，本课题对液压变
图 1-3 液压变压器的流量-压力曲线 1-3 中的曲线 1 表示的是用节流阀把恒压网络中的压力 pA调节到 pB，由此产生的功率损失为 B A BP q p p 1-3 中的曲线 2 表示的是用液压变压器把恒压网络中的压力 pA调压力 pB，当不考虑液压变压器工作过程中的功率损失，由能量守A A B Bp q =p q 此，当使用液压变压器对系统压力进行调节时，不存在节流损失，图 1-3 还可以看出，液压变压器按照曲线 2 改变压力时，A 点和 相等的，所以需要添加一个端口 T 来补偿 A、B 两点流量的差值，要求在结构上必须有三个端口[14]。其符号如图 1-4 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国节能减排与环境保护工作中存在的问题及对策建议[J]. 李力. 产业创新研究. 2019(04)
[2]工程机械的发展现状分析[J]. 何云秋. 中国设备工程. 2018(03)
[3]现代液压传动技术的若干新特点及其发展趋势[J]. 施虎,梅雪松. 机床与液压. 2017(23)
[4]液压系统中液压变压器的发展及研究现状[J]. 姜继海,杨冠中. 长安大学学报(自然科学版). 2016(06)
[5]液压传动技术应用现状及发展趋势[J]. 王博,李海燕. 中州煤炭. 2016(09)
[6]液压技术的现状及发展趋势[J]. 李光彬,韩利伟,韩彬. 江苏科技信息. 2016(24)
[7]工程机械节能降耗现状及新途径探析[J]. 李哲. 科技展望. 2015(14)
[8]工程机械节能环保研发趋势[J]. 张大庆. 建筑机械化. 2015(06)
[9]Flow characteristics of variable hydraulic transformer[J]. 杨冠中,姜继海. Journal of Central South University. 2015(06)
[10]能源利用现状与对策[J]. 唐群. 四川水泥. 2015(01)
博士论文
[1]电液伺服斜盘柱塞式液压变压器的研究[D]. 刘成强.哈尔滨工业大学 2013
[2]基于液压变压器的装载机节能研究[D]. 姚永明.吉林大学 2011
[3]电控斜轴柱塞式液压变压器的理论分析与实验研究[D]. 卢红影.哈尔滨工业大学 2008
[4]液压变压器研究[D]. 欧阳小平.浙江大学 2005
硕士论文
[1]双变量对称式液压变压器的特性分析[D]. 石陆军.吉林大学 2017
[2]液压缸制动过程中能量回收系统的研究[D]. 朱帅.太原理工大学 2017
[3]基于液压变压器的叉车节能技术研究[D]. 陈扣弟.太原科技大学 2015
[4]基于液压变压器的车辆节能系统研究[D]. 陈延礼.吉林大学 2009
[5]液压变压器在垂直负载中的应用研究[D]. 王頔.哈尔滨工业大学 2008
[6]液压恒压网络中液压变压器的性能测试与节能效果分析[D]. 张维官.哈尔滨工业大学 2007
本文编号：2993477
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
二次调节静液传动系统工作原理图
1-油箱；2-过滤器；3-变量泵；4-电动机；5-单向阀；6-液压蓄能器；7-安全阀；8-液压泵/马达；9-液压变压器；10-液压缸；图 1-2 CPR 网络原理图液压变压器理论上能够无节流损失地实现对液压系统压力的控制，调节的排量和负载的运动速度，可以实现系统压力从低压向高压的转变，而且系统的能量，达到节能的目的。但是直到现在，科研工作者对于液压变压和应用方面的研究还不是很成熟，液压变压器目前还存在噪声、振动、结制等多种问题，严重阻碍了二次调节技术的发展，因此，本课题对液压变
图 1-3 液压变压器的流量-压力曲线 1-3 中的曲线 1 表示的是用节流阀把恒压网络中的压力 pA调节到 pB，由此产生的功率损失为 B A BP q p p 1-3 中的曲线 2 表示的是用液压变压器把恒压网络中的压力 pA调压力 pB，当不考虑液压变压器工作过程中的功率损失，由能量守A A B Bp q =p q 此，当使用液压变压器对系统压力进行调节时，不存在节流损失，图 1-3 还可以看出，液压变压器按照曲线 2 改变压力时，A 点和 相等的，所以需要添加一个端口 T 来补偿 A、B 两点流量的差值，要求在结构上必须有三个端口[14]。其符号如图 1-4 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国节能减排与环境保护工作中存在的问题及对策建议[J]. 李力. 产业创新研究. 2019(04)
[2]工程机械的发展现状分析[J]. 何云秋. 中国设备工程. 2018(03)
[3]现代液压传动技术的若干新特点及其发展趋势[J]. 施虎,梅雪松. 机床与液压. 2017(23)
[4]液压系统中液压变压器的发展及研究现状[J]. 姜继海,杨冠中. 长安大学学报(自然科学版). 2016(06)
[5]液压传动技术应用现状及发展趋势[J]. 王博,李海燕. 中州煤炭. 2016(09)
[6]液压技术的现状及发展趋势[J]. 李光彬,韩利伟,韩彬. 江苏科技信息. 2016(24)
[7]工程机械节能降耗现状及新途径探析[J]. 李哲. 科技展望. 2015(14)
[8]工程机械节能环保研发趋势[J]. 张大庆. 建筑机械化. 2015(06)
[9]Flow characteristics of variable hydraulic transformer[J]. 杨冠中,姜继海. Journal of Central South University. 2015(06)
[10]能源利用现状与对策[J]. 唐群. 四川水泥. 2015(01)
博士论文
[1]电液伺服斜盘柱塞式液压变压器的研究[D]. 刘成强.哈尔滨工业大学 2013
[2]基于液压变压器的装载机节能研究[D]. 姚永明.吉林大学 2011
[3]电控斜轴柱塞式液压变压器的理论分析与实验研究[D]. 卢红影.哈尔滨工业大学 2008
[4]液压变压器研究[D]. 欧阳小平.浙江大学 2005
硕士论文
[1]双变量对称式液压变压器的特性分析[D]. 石陆军.吉林大学 2017
[2]液压缸制动过程中能量回收系统的研究[D]. 朱帅.太原理工大学 2017
[3]基于液压变压器的叉车节能技术研究[D]. 陈扣弟.太原科技大学 2015
[4]基于液压变压器的车辆节能系统研究[D]. 陈延礼.吉林大学 2009
[5]液压变压器在垂直负载中的应用研究[D]. 王頔.哈尔滨工业大学 2008
[6]液压恒压网络中液压变压器的性能测试与节能效果分析[D]. 张维官.哈尔滨工业大学 2007
本文编号：2993477
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