破拆机器人臂系液压系统能量回收仿真研究

发布时间：2021-12-19 02:35

　　破拆机器人主要采用单泵多执行器负载敏感液压系统,可实现泵输出压力和输出流量与负载的实时匹配,有效提高系统效率,但在做负载及负载差距较大的复合动作时仍有较大能量损耗。为此,提出一种基于变排量调节技术的新型能量回收利用方案,实现在机械臂下降时重力势能的回收和复合动作时压力补偿阀能耗的回收,并在机械臂上升时将回收的能量作为辅助能源加以利用。应用Virtual.Lab Motion和AMESim建立了破拆机器人机电液系统联合仿真模型。仿真结果表明:在不同工况下,该方案的节能效率可达30%～67.6%,且能有效提高机械臂下降时的稳定性。 

【文章来源】：机床与液压. 2020,48(15)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

能量回收利用系统结构原理

从图2可以看出,AMESim电液系统将执行元件的输出力传递给Virtual.Lab Motion中的执行机构,后者为前者提供位移和速度反馈[9]。将模型中对本文不涉及的其他回路进行了封装,部分关键参数见表1。表1 仿真模型关键参数 模块名称 参数名称 参数值 电机 转速/(r·min-1) 2 200 主泵 最大排量/(L·r-1) 0.075 负载敏感阀 阀芯质量/kg 0.03 阀芯直径/m 0.007 弹簧预紧力/N 40.6 弹簧刚度/(N·m-1) 20 敏感腔直径/m 0.032 变量缸 弹簧腔直径/m 0.016 弹簧刚度/(N·m-1) 28 弹簧预紧力/N 466 压力补偿阀阀(比例阀) 设定压力/MPa 1.5 额定电流/mA 400 最大流量/(L·min-1) 90 大臂液压缸 行程/m 0.72 活塞直径/m 0.125 活塞杆直径/m 0.07 二臂液压缸 行程/m 0.565 活塞直径/m 0.125 活塞杆直径/m 0.07 大臂回路蓄能器 初始压力/MPa 6 初始体积/L 30 二臂回路蓄能器 初始压力/MPa 5 初始体积/L 20

样机实验现场

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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[2]遥控破拆机器人液压系统设计及静动态特性研究[D]. 马炬彬.安徽工业大学 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]回油补偿负载敏感能量回收系统研究[D]. 张浩杰.浙江大学 2013



本文编号：3543614