液压机快锻系统复合控制节能研究

发布时间：2017-08-08 11:29

  本文关键词：液压机快锻系统复合控制节能研究

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【摘要】：锻造液压机自19世纪问世以来,技术和工艺水平发展迅速,已成为目前工业生产中必不可少的设备之一。随着工业技术的进步,尤其是液压技术和微电子技术的不断推进,锻造液压机获得迅猛发展,并逐步具备锻造速度快、控制精度好和智能化程度高等优点,然而能耗高、污染重、噪音大等问题依然存在。快锻工况时,锻造液压机的能量利用率很低,对于装机功率上千·千瓦的锻造液压机来说,损耗的能量是十分巨大的。因此对锻造液压机进行节能控制研究,实现绿色制造,具有重要的理论和现实意义。本文基于比例阀控快锻液压机系统能耗机理,提出液压机快锻系统节能的复合控制策略及液压机节能复合控制快锻系统,重点开展以下工作:(1)通过对比例阀控快锻液压机的能耗研究,给出锻造液压机快锻系统高能耗的原因,针对阀控快锻系统压力过剩和压下工况回程缸背压过高造成的能量损失问题,提出位置—双压力复合控制策略。(2)对基于位置—双压力复合控制快锻系统的节能效果进行理论推导,分析总结影响系统能耗的主要因素。建立基于位置—双压力复合控制快锻系统的仿真模型,对系统的控制性能和节能效果进行仿真模拟,并研究泵口与工作腔压力差值和回程缸背压对系统能耗的影响。(3)针对阀控快锻系统压力过剩和流量过剩引起的高能耗问题,基于变频技术,利用变频泵控系统低能耗和阀控系统高响应的优势,提出基于泵阀复合控制的快锻系统。(4)给出泵阀复合控制系统原理及其控制策略,对系统节能效果进行理论推导,分析影响系统能耗的主要因素。建立泵阀复合控制系统的仿真模型,对系统的控制性能和节能效果进行仿真模拟,并研究泵口与工作腔压力差值和锻造频率对系统能耗的影响。(5)依托0.6MN锻造油压机实验平台,对基于位置—双压力复合控制快锻系统和基于泵阀复合控制快锻系统进行实验研究,对理论推导和仿真结果进行验证。研究结果表明基于位置—双压力复合控制快锻系统和基于泵阀复合控制快锻系统,较比例阀控快锻系统,在节能方面具有明显优势。
【关键词】：节能 复合控制 能耗特性 快锻 液压机
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG315.4
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 绪论11-22
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义11-14
• 1.1.1 课题来源11
• 1.1.2 研究背景11-13
• 1.1.3 研究目的和意义13-14
• 1.2 快锻液压机液压系统节能技术研究现状14-17
• 1.3 液压系统复合控制策略研究现状17-21
• 1.3.1 基于负载.独立的比例复合控制系统17-19
• 1.3.2 泵阀复合控制系统19-21
• 1.4 课题主要研究内容21-22
• 第2章 基于位置—双压力复合控制的快锻系统能耗研究22-38
• 2.1 引言22
• 2.2 基于位置—双压力复合控制的快锻系统原理22-23
• 2.3 位置—双压力复合控制原理23-24
• 2.4 系统节能理论分析24-30
• 2.4.1 比例阀控系统能耗分析25-26
• 2.4.2 基于位置—双压力复合控制系统能耗分析26-28
• 2.4.3 基于位置—双压力复合控制系统节能分析28-30
• 2.5 基于位置—双压力复合控制的快锻系统仿真模型30-31
• 2.6 基于位置—双压力复合控制的快锻系统能耗仿真研究31-37
• 2.6.1 泵.与工作腔压力差值对系统能耗影响35-36
• 2.6.2 回程缸背压对系统能耗影响36-37
• 2.7 本章小结37-38
• 第3章 基于泵阀复合控制的快锻系统能耗研究38-54
• 3.1 引言38
• 3.2 基于泵阀复合控制的快锻系统原理38-39
• 3.3 泵阀复合控制原理39-40
• 3.4 系统节能理论分析40-45
• 3.4.1 基于泵阀复合控制系统能耗分析41-42
• 3.4.2 基于泵阀复合控制系统节能分析42-45
• 3.5 基于泵阀复合控制的快锻系统仿真模型45-47
• 3.6 基于泵阀复合控制的快锻系统能耗仿真研究47-53
• 3.6.1 泵.与工作腔压力差值对系统能耗影响50-51
• 3.6.2 锻造频率对系统能耗影响51-53
• 3.7 本章小结53-54
• 第4章 液压机快锻系统能耗实验研究54-74
• 4.1 引言54
• 4.2 0.6MN锻造油压机实验平台概述54-57
• 4.2.1 0.6MN锻造油压机快锻系统原理54-56
• 4.2.2 计算机电控采集系统56-57
• 4.3 基于位置—双压力复合控制的快锻系统能耗实验研究57-65
• 4.3.1 实验方案57-58
• 4.3.2 位置—双压力复合控制快锻系统节能实验研究58-61
• 4.3.3 泵.与工作腔压力差对系统能耗影响61-63
• 4.3.4 回程缸背压对系统能耗影响63-65
• 4.4 基于泵阀复合控制的快锻系统能耗实验研究65-73
• 4.4.1 实验方案65-66
• 4.4.2 泵阀复合控制快锻系统节能实验研究66-69
• 4.4.3 泵.与工作腔压力差对系统能耗影响69-71
• 4.4.4 快锻频率对系统能耗影响71-73
• 4.5 本章小结73-74
• 结论74-76
• 参考文献76-80
• 攻读硕士学位期间承担的科研项目与主要成果80-81
• 致谢81-82
• 作者简介82

【引证文献】

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 刘英杰;徐兵;杨华勇;曾定荣;;电液比例负载敏感负载口独立控制系统仿真研究[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年

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本文编号：639775