液压挖掘机正流量系统泵阀响应特性匹配性能研究

发布时间：2017-10-13 00:08

  本文关键词：液压挖掘机正流量系统泵阀响应特性匹配性能研究

  更多相关文章： 液压挖掘机 正流量系统 多路阀 梭阀组 特性匹配

【摘要】：摘要：液控正流量挖掘机液压系统主泵与主阀由先导控制信号同时进行控制,由于主泵与主阀对先导响应性能不同,会导致主泵与主阀响应不匹配,在液压系统内部产生液压冲击、振动等问题。不利于挖掘机的高效节能,同时还将降低挖掘机的操作性能。本文以山河智能中型液控正流量挖掘机液压系统为研究对象,以提高泵阀匹配响应特性,改善主泵排量调节精度为目的,对液压系统主泵和主阀的动态响应特性及它们之间的协同匹配控制特性进行研究。在此基础上,对主泵和主阀匹配响应特性及主泵排量调节先导控制信号进行优化。论文主要内容如下： 建立主泵排量调节机构及变量泵-六通多路阀系统的数学模型,为液压系统仿真模型的建立奠定基础。基于AMESim平台建立液压系统中各功能元件的仿真模型。对梭阀组工作特性及主泵主阀协调匹配控制特性进行仿真分析,结果表明梭阀在工作时仅考虑最高先导压力信号,无法实现主泵排量的实时准确调节；主泵和主阀协同工作过程中主泵和主阀对先导控制信号的响应不匹配将导致阀口压力冲击及溢流等问题。 针对问题点,分别提出提升主泵主阀匹配控制特性优化方案和梭阀组主泵排量调节先导控制信号优化方案,并对优化方案进行仿真分析,结果表明,优化后有效地降低了阀口的压力冲击和压力波动,同时有效提升了主泵排量实时准确调节控制的性能。 在山河智能某型液压挖掘机上对正流量液压系统响应性能进行相关实验测试,通过对实验数据进行分析,得到仿真所需参数,验证仿真模型的正确性,分析挖掘机液压系统存在的问题。
【关键词】：液压挖掘机 正流量系统 多路阀 梭阀组 特性匹配
【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TU621;TH137
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 1 绪论10-18
• 1.1 课题提出的背景及意义10
• 1.2 挖掘机液压系统的发展与现状10-11
• 1.3 几种常用的液压系统11-14
• 1.3.1 正流量系统11-12
• 1.3.2 负流量系统12
• 1.3.3 负载敏感系统12-13
• 1.3.4 三种控制系统对比分析13-14
• 1.4 挖掘机液压系统匹配14-16
• 1.4.1 挖掘机液压系统匹配的意义14-15
• 1.4.2 挖掘机特性匹配技术的研究现状15-16
• 1.5 论文研究的主要内容16-18
• 2 挖掘机正流量控制系统建模18-31
• 2.1 液控正流量系统分析18-24
• 2.1.1 挖掘机正流量控制液压系统基本原理19
• 2.1.2 梭阀组结构及其工作原理19-20
• 2.1.3 液压泵原理及特性分析20-23
• 2.1.4 力士乐三位六通多路阀结构和原理23-24
• 2.2 正流量系统主泵控制模型24-26
• 2.2.1 主泵恒功率调节活塞模型24-25
• 2.2.2 主泵排量调节机构模型25-26
• 2.3 变量泵—多路阀系统控制模型26-30
• 2.4 本章小结30-31
• 3 液控正流量挖掘机液压系统仿真模型的建立31-40
• 3.1 仿真技术在挖掘机液压系统设计中的应用31-32
• 3.1.1 液压系统建模特点31-32
• 3.1.2 AMESim仿真软件概述32
• 3.2 基于AMESim平台建立液压系统仿真模型32-38
• 3.2.1 梭阀组仿真模型32
• 3.2.2 液压泵模型的建立32-34
• 3.2.3 多路阀模型的建立34-38
• 3.4 液控正流量液压系统仿真模型的建立38-39
• 3.5 本章小结39-40
• 4 挖掘机正流量系统特性分析40-51
• 4.1 液压系统仿真模型的验证40-44
• 4.1.1 系统主泵仿真模型的验证40-41
• 4.1.2 动臂单动作仿真模型的验证41-42
• 4.1.3 回转单动作仿真模型的验证42-43
• 4.1.4 空挖动臂与回转复合动作仿真模型的验证43-44
• 4.2 液控正流量系统匹配控制特性研究44-50
• 4.2.1 梭阀组响应特性的研究44-45
• 4.2.2 主泵动态特性的研究45-47
• 4.2.3 主阀动态特性的研究47-48
• 4.2.4 主泵-主阀匹配控制特性的研究48-50
• 4.3 本章小结50-51
• 5 液控正流量系统控制特性优化51-63
• 5.1 基于降低主泵响应速度实现泵—阀响应匹配51-55
• 5.2 基于阀口开口面积优化实现泵—阀响应匹配55-58
• 5.3 主泵泵控系统优化58-62
• 5.3.1 两位两通阀AMESim建模仿真分析59-60
• 5.3.2 改进方案双泵系统AMESim建模仿真分析60-62
• 5.4 本章小结62-63
• 6 正流量液压系统响应性能实验研究63-70
• 6.1 实验准备63-64
• 6.1.1 实验目的和内容63
• 6.1.2 实验设备63-64
• 6.2 实测实验64-69
• 6.2.1 实验原理64-65
• 6.2.2 实验姿态标定和步骤65-69
• 6.3 本章小结69-70
• 7 总结与展望70-72
• 7.1 全文总结70
• 7.2 后续研究工作展望70-72
• 攻读学位期间的主要研究成果72-73
• 参考文献73-77
• 致谢77

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 方晓瑜;赵宏强;文国臣;;基于AMESim恒功率变量泵的仿真研究[J];工程设计学报;2011年06期

2 唐伯尧,李加文,李从心;挖掘机液压系统及功率损失分析[J];机床与液压;2004年05期

3 韩慧仙;曹显利;;挖掘机正流量液压系统的控制性能分析[J];机床与液压;2012年08期

4 栗新;;试析液压冲击的原因及排除方法[J];机电产品开发与创新;2007年01期

5 张铁;张文海;姜武杰;赵文华;;小型挖掘机液压控制模式研究[J];山东交通学院学报;2006年03期

6 黄宗益,李兴华,陈明;挖掘机开中心和闭中心液压系统(一)[J];建筑机械化;2004年06期

7 张德胜;郭勇;;液压挖掘机典型液压控制系统分析[J];建筑机械;2007年21期

8 黄宗益;液压挖掘机全功率控制[J];建筑机械;1997年07期

9 赵波;刘杰;戴丽;邓子龙;;挖掘机液压系统的节能技术分析[J];流体传动与控制;2007年04期

10 彭国君,刘振明,王瑞;液压缸密封装置的分析与研究[J];煤矿机械;2001年01期

，

本文编号：1021695