双转子液压变压器的理论分析与实验研究
发布时间：2021-02-03 16:22
面对电力系统的强力挑战,压力共轨（Common Pressure Rail,CPR）系统的概念为构建高效、模块化、高可靠性的液压系统指出了一个重要的方向。本论文所研究的液压变压器正是CPR系统中的核心关键元件。液压变压器在功能上是用来调节流体传动回路中流体方向、压力、流量的新型液压元件,这要求其流量、压力以及控制特性必须满足一定要求。由于在工作中,液压变压器的转子中同时存在“驱动”柱塞与“负载”柱塞,其扭矩波动剧烈且相互影响,造成流量、压力的波动。再加上配流盘和缸体惯量都很小,液压变压器本身的动态响应速度快,使它的抗干扰能力变得很差。配流盘位置的微小变动就会立即改变缸体转矩的平衡和变压器的旋转速度,进而液压变压器传递的流量也跟着快速改变,振动和噪声问题将随之而来。目前液压变压器仍然存在着输出流量、压力波动大,低速运转不稳定,噪声大等问题。亟需对液压变压器这一核心关键元件进行系统性的研究,以解决限制液压变压器性能的关键问题。本文提出了一种具有双转子的液压变压器新构型,通过额外的转子能够突破缸体强度的限制,成倍的增加柱塞数量,从而能够缓解液压变压器的波动问题。建立了双转子液压变压器的排量、...
【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】：156 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
CPR系统原理图[10]
哈尔滨工业大学工学博士学位论文-4-1.2.2串联型液压变压器的研究现状串联型液压变压器通常由两个独立的可变排量液压马达与液压泵组成，并由一个公共主轴刚性连接。通过改变变量液压泵/马达的排量能够改变作用在公共主轴上的扭矩，从而实现对变压比的控制。最早在1965年，美国人Tyler申请了一种具有双排结构的液压变压器[26]。在结构上其相当于将两个固定排量的泵与马达串联起来，如图1-4所示。其主要起增压器使用，并能够实现连续工作。然而，由于泵/马达的排量不可变，再加上排量不相等，造成该双排液压变压器的变压比是固定的，且只能实现单向变压，严重限制了该结构液压变压器的应用范围。除此之外，由于在圆周方向上采用了两组分布圆半径不同的柱塞组件，加工与装配难度将大大增加，效率也很难保证。图1-4双排串联型液压变压器[26]Fig.1-4Doublerowserieshydraulictransformer[26]1971年，HerbertHK提出了一种双向串联液压变压器，如图1-5所示[27]。该液压变压器由独立的可变排量液压马达与液压泵组成，两者的转子刚性的连接在一起，从而能够同步旋转。由于泵和马达在功能上是可逆的，在一定工况下，液压泵可作为液压马达使用，而液压马达的功能也可由刚性连接的液压泵实现。因此，通过调节变量液压马达的排量，可以实现对压力的双向调节。图1-5双向串联型液压变压器[27]Fig.1-5Two-wayserieshydraulictransformer[27]如图1-6所示为一种基于力士乐公司现有液压泵与马达的串联型液压变
哈尔滨工业大学工学博士学位论文-4-1.2.2串联型液压变压器的研究现状串联型液压变压器通常由两个独立的可变排量液压马达与液压泵组成，并由一个公共主轴刚性连接。通过改变变量液压泵/马达的排量能够改变作用在公共主轴上的扭矩，从而实现对变压比的控制。最早在1965年，美国人Tyler申请了一种具有双排结构的液压变压器[26]。在结构上其相当于将两个固定排量的泵与马达串联起来，如图1-4所示。其主要起增压器使用，并能够实现连续工作。然而，由于泵/马达的排量不可变，再加上排量不相等，造成该双排液压变压器的变压比是固定的，且只能实现单向变压，严重限制了该结构液压变压器的应用范围。除此之外，由于在圆周方向上采用了两组分布圆半径不同的柱塞组件，加工与装配难度将大大增加，效率也很难保证。图1-4双排串联型液压变压器[26]Fig.1-4Doublerowserieshydraulictransformer[26]1971年，HerbertHK提出了一种双向串联液压变压器，如图1-5所示[27]。该液压变压器由独立的可变排量液压马达与液压泵组成，两者的转子刚性的连接在一起，从而能够同步旋转。由于泵和马达在功能上是可逆的，在一定工况下，液压泵可作为液压马达使用，而液压马达的功能也可由刚性连接的液压泵实现。因此，通过调节变量液压马达的排量，可以实现对压力的双向调节。图1-5双向串联型液压变压器[27]Fig.1-5Two-wayserieshydraulictransformer[27]如图1-6所示为一种基于力士乐公司现有液压泵与马达的串联型液压变
【参考文献】：
期刊论文
[1]双定子泵/马达在传统速度回路中的应用分析[J]. 闻德生,隋广东,田山恒,王少朋,冯佩坤,刘小雪. 液压气动与密封. 2019(09)
[2]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)
[3]一种大型液压挖掘机回转系统节能技术的研究[J]. 贺元成,郑庭,孟志明. 机床与液压. 2016(08)
[4]基于液压变压器的TBM刀盘混合驱动系统[J]. 刘统,龚国芳,彭左,吴伟强,彭雄斌. 浙江大学学报(工学版). 2016(03)
[5]Power characteristics of a variable hydraulic transformer[J]. Yang Guanzhong,Jiang Jihai. Chinese Journal of Aeronautics. 2015(03)
[6]Flow characteristics of variable hydraulic transformer[J]. 杨冠中,姜继海. Journal of Central South University. 2015(06)
[7]双缸体旋转斜盘式液压变压器特性分析[J]. 吴维,荆崇波,胡纪滨,苑士华. 机械工程学报. 2013(22)
[8]负载敏感液压变压器响应特性[J]. 刘贻欧,于俊,黄亚农,黎申,滕大伟. 舰船科学技术. 2013(08)
[9]电液伺服斜盘柱塞式液压变压器配流盘缓冲槽[J]. 刘成强,姜继海,高丽新,杨冠中. 哈尔滨工业大学学报. 2013(07)
[10]液压变压器控制挖掘机动臂油缸动态分析[J]. 沈伟,姜继海,王克龙. 农业机械学报. 2013(04)
博士论文
[1]变量液压变压器的特性及其配流研究[D]. 杨冠中.哈尔滨工业大学 2019
[2]非恒压网络二次调节系统新型能量转换储存关键技术的研究[D]. 臧发业.山东大学 2016
[3]基于CPR的混合动力挖掘机液压节能系统及其控制研究[D]. 沈伟.哈尔滨工业大学 2014
[4]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
[5]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
[6]液压变压器研究[D]. 欧阳小平.浙江大学 2005
本文编号：3016810
【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】：156 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
CPR系统原理图[10]
哈尔滨工业大学工学博士学位论文-4-1.2.2串联型液压变压器的研究现状串联型液压变压器通常由两个独立的可变排量液压马达与液压泵组成，并由一个公共主轴刚性连接。通过改变变量液压泵/马达的排量能够改变作用在公共主轴上的扭矩，从而实现对变压比的控制。最早在1965年，美国人Tyler申请了一种具有双排结构的液压变压器[26]。在结构上其相当于将两个固定排量的泵与马达串联起来，如图1-4所示。其主要起增压器使用，并能够实现连续工作。然而，由于泵/马达的排量不可变，再加上排量不相等，造成该双排液压变压器的变压比是固定的，且只能实现单向变压，严重限制了该结构液压变压器的应用范围。除此之外，由于在圆周方向上采用了两组分布圆半径不同的柱塞组件，加工与装配难度将大大增加，效率也很难保证。图1-4双排串联型液压变压器[26]Fig.1-4Doublerowserieshydraulictransformer[26]1971年，HerbertHK提出了一种双向串联液压变压器，如图1-5所示[27]。该液压变压器由独立的可变排量液压马达与液压泵组成，两者的转子刚性的连接在一起，从而能够同步旋转。由于泵和马达在功能上是可逆的，在一定工况下，液压泵可作为液压马达使用，而液压马达的功能也可由刚性连接的液压泵实现。因此，通过调节变量液压马达的排量，可以实现对压力的双向调节。图1-5双向串联型液压变压器[27]Fig.1-5Two-wayserieshydraulictransformer[27]如图1-6所示为一种基于力士乐公司现有液压泵与马达的串联型液压变
哈尔滨工业大学工学博士学位论文-4-1.2.2串联型液压变压器的研究现状串联型液压变压器通常由两个独立的可变排量液压马达与液压泵组成，并由一个公共主轴刚性连接。通过改变变量液压泵/马达的排量能够改变作用在公共主轴上的扭矩，从而实现对变压比的控制。最早在1965年，美国人Tyler申请了一种具有双排结构的液压变压器[26]。在结构上其相当于将两个固定排量的泵与马达串联起来，如图1-4所示。其主要起增压器使用，并能够实现连续工作。然而，由于泵/马达的排量不可变，再加上排量不相等，造成该双排液压变压器的变压比是固定的，且只能实现单向变压，严重限制了该结构液压变压器的应用范围。除此之外，由于在圆周方向上采用了两组分布圆半径不同的柱塞组件，加工与装配难度将大大增加，效率也很难保证。图1-4双排串联型液压变压器[26]Fig.1-4Doublerowserieshydraulictransformer[26]1971年，HerbertHK提出了一种双向串联液压变压器，如图1-5所示[27]。该液压变压器由独立的可变排量液压马达与液压泵组成，两者的转子刚性的连接在一起，从而能够同步旋转。由于泵和马达在功能上是可逆的，在一定工况下，液压泵可作为液压马达使用，而液压马达的功能也可由刚性连接的液压泵实现。因此，通过调节变量液压马达的排量，可以实现对压力的双向调节。图1-5双向串联型液压变压器[27]Fig.1-5Two-wayserieshydraulictransformer[27]如图1-6所示为一种基于力士乐公司现有液压泵与马达的串联型液压变
【参考文献】：
期刊论文
[1]双定子泵/马达在传统速度回路中的应用分析[J]. 闻德生,隋广东,田山恒,王少朋,冯佩坤,刘小雪. 液压气动与密封. 2019(09)
[2]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)
[3]一种大型液压挖掘机回转系统节能技术的研究[J]. 贺元成,郑庭,孟志明. 机床与液压. 2016(08)
[4]基于液压变压器的TBM刀盘混合驱动系统[J]. 刘统,龚国芳,彭左,吴伟强,彭雄斌. 浙江大学学报(工学版). 2016(03)
[5]Power characteristics of a variable hydraulic transformer[J]. Yang Guanzhong,Jiang Jihai. Chinese Journal of Aeronautics. 2015(03)
[6]Flow characteristics of variable hydraulic transformer[J]. 杨冠中,姜继海. Journal of Central South University. 2015(06)
[7]双缸体旋转斜盘式液压变压器特性分析[J]. 吴维,荆崇波,胡纪滨,苑士华. 机械工程学报. 2013(22)
[8]负载敏感液压变压器响应特性[J]. 刘贻欧,于俊,黄亚农,黎申,滕大伟. 舰船科学技术. 2013(08)
[9]电液伺服斜盘柱塞式液压变压器配流盘缓冲槽[J]. 刘成强,姜继海,高丽新,杨冠中. 哈尔滨工业大学学报. 2013(07)
[10]液压变压器控制挖掘机动臂油缸动态分析[J]. 沈伟,姜继海,王克龙. 农业机械学报. 2013(04)
博士论文
[1]变量液压变压器的特性及其配流研究[D]. 杨冠中.哈尔滨工业大学 2019
[2]非恒压网络二次调节系统新型能量转换储存关键技术的研究[D]. 臧发业.山东大学 2016
[3]基于CPR的混合动力挖掘机液压节能系统及其控制研究[D]. 沈伟.哈尔滨工业大学 2014
[4]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
[5]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
[6]液压变压器研究[D]. 欧阳小平.浙江大学 2005
本文编号：3016810
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