蓄能器对工程机械液压系统影响的仿真与试验

为了给蓄能器在工程机械的应用与参数设置提供参考,针对工程机械液压驱动系统压力冲击频繁问题,通过合理选择蓄能器参数,有效提高该系统的性能.建立了皮囊式蓄能器的数学模型,从理论上分析了影响蓄能器性能的参数与选择方案,并利用AMESIM仿真软件与工程机械液压底盘模拟试验台进行了仿真分析与试验验证.结果表明:蓄能器预充气压力为系统工作压力80％～90％时,既能有效吸收系统的压力冲击,又能保证系统的快速稳定性;蓄能器容积越大,系统响应速度越慢;蓄能器连接管路直径越小,系统压力冲击越明显;连接管路越长,系统压力冲击会增加,但是增加不显著;对于工作在剧烈波动载荷下的工程机械液压驱动系统,应根据系统的压力变化幅度配置不同固有频率的蓄能器组,并分段配置各蓄能器的参数来加宽吸收压力波动的频率宽度与压力冲击范围.     

基于柴油机万有特性分析的进出口独立控制挖掘机节能研究

挖掘机采用泵阀复合进出口独立控制液压系统较传统抗流量饱和的负载敏感系统（LUDV）可显著降低阀口工作压差，提高能量利用效率，同时降低柴油机转速及其扭矩输出，改善柴油机的燃油经济性，但在动臂下降、回转制动工况时液压系统功率输出较小，柴油机工作于低负荷工况，尚有较大节油空间。为优化柴油机工作区域，进一步提高泵阀复合进出口独立控制挖掘机的整机经济性，提出基于柴油机万有特性分析的柴油机-液压泵功率匹配方案。通过对比泵阀复合进出口独立控制系统与LUDV系统的动臂工作特性和回转特性，明确动臂单动作、回转单动作时的功率范围，并依据柴油机万有特性曲线，分析2个系统在相应工况时柴油机的工作区域，指出对于泵阀复合进出口独立控制系统，当动臂下降、回转制动时，柴油机输出功率远小于1 800 r·min^-1所对应的额定功率。为改善此工况时柴油机的经济性，基于柴油机三缸工作模式和柴油机两缸工作模的万有特性曲线，确定功率匹配的控制策略，当挖掘机动臂举升时，柴油机全部气缸工作，动臂下降时，柴油机采用两缸工作模式；当以最大半径回转启动时，柴油机全部气缸工作；以最小半径回转启动时，柴油机采用三缸工作模式；回转制动阶段，柴油机工作于两缸模式。建立整机动力系统试验平台，进行动力性和经济性比较试验。试验结果表明：在满足的动力性的前提下，采用柴油机多个气缸停缸技术，动臂单动作举升过程中降低燃油消耗20%，在最大半径回转过程中，可降低燃油消耗40%，在最小半径回转过程中，燃油消耗降低20%，节能效果明显。     

蓄能器与车辆静液压储能传动系统特性及匹配分析

本文简要介绍了车辆静液压储能传动这一新型动力传动系统的基本组成、工作原理及其特点,详细分析了系统中关键元件之一的储能元件———气囊式蓄能器的各参数之间的关系以及蓄能器的充气容积、有效容积和压力,多变指数等参数的变化对车辆制动能量回收以及对车辆性能的影响,并以某型公共汽车为例,通过分析计算得出了系统的能量回收率与蓄能器容积的关系。     

DCT液压系统建模及特性分析

对湿式双离合器式自动变速器(DCT)液压系统进行深入分析,在其基础上建立了离合器管道动态模型,研究其时、频域特性,分析了油腔容积、蓄能器对离合器油腔油道特性的影响;建立了油道充油数学模型,分析油道直径、容强体积参数变化时对充油特性的影响,指出了提高离合器油道特性性能的措施和途径;建立了离合器油压电液比例压力控制阀模型,得到了不同PWM占空比、电流-离合器油腔压力以及占空比-充油时间的变化关系,分析了蓄能器对油腔压力滤波的作用效果,最后进行了PID压力跟踪控制仿真,给出了压力、油液流量以及比例阀阀芯位移变化曲线。分析结果不论对于液压系统的设计还是电控系统(TCU)的设计都有非常重要的参考和指导意义。     

城市客车并联液压混合动力系统参数匹配

为给城市客车并联液压混合动力系统进行更为合理的参数匹配,针对中国典型城市公交循环频繁启停特性,考虑客车行驶速度、牵引功率和制动能量分布区域等因素的影响,确定了液压泵马达参数和转矩耦合器传动比;采用不同初始制动压力和不同容积蓄能器组合进行制动压力和能量回收仿真,分析确定合适的蓄能器容积.研究结果表明:匹配后的液压混合动力系统参数在每次起步速度不超过20 km·h-1时均能独立驱动客车前进,而且在每次制动过程中能够回收几乎所有可利用制动能量,整车燃油经济性得到显著提高.     

ESC 液压控制单元设计与选型举例

文章根据整车系统和基础制动系统参数,以及AEB系统对ESC系统理论仿真的TTL要求,逆向计算,校验ESC系统液压控制单元的蓄能器参数、进液阀孔径、出液阀孔径、柱塞泵直径、偏心距、电机功率等,是否可以满足ESC增压能力,蓄能器回油能力等要求,以期达到整车性能表现。     

蓄能器结构参数对其减震性能趋势的影响

为了探究蓄能器结构设计参数对其减震性能的影响趋势,具体主要指蓄能器进油口直径、压力腔直径、泄油口直径对压力减小率的影响趋势,特基于一款横置6DCT液压系统的部分支路建立理论模型并开展仿真分析,旨在提供一种分析思路及手段。     

公共汽车制动能量再生系统中的皮囊式液压蓄能器计算与选择

论文以某种型号的公共汽车为研究对象，利用液压储能方案对其制动能量进行回收。在对此公共汽车制动过程动力学分析基础上，利用MATLAB软件，对制动能量再生储能过程皮囊的体积和工作压力进行计算，最后选出所需型号的蓄能器。     

液压挖掘机工作装置动态测试与瞬态动力学分析

为了分析液压挖掘机工作装置在实际工况下的动态特性,以XE215G中型挖掘机为研究对象,利用实测的动臂、斗杆和铲斗油缸压力和位移数据,通过建立动力学模型间接计算所有铰点载荷。与此同时,测试动臂、斗杆大应力部位的应力-时间历程。对动臂、斗杆进行瞬态动力学分析,将瞬态动力学分析结果与测试结果对比,发现2种结果中测点处的应力变化规律基本吻合,证明瞬态动力学分析结果可信。瞬态动力学分析能够反映实际挖掘过程中的工作装置动应力分布规律,其他未测试危险点位置的应力-时间历程也可以根据瞬态动力学分析获得。     

液压挖掘机工作装置动态测试与瞬态动力学分析

为了分析液压挖掘机工作装置在实际工况下的动态特性,以XE215G中型挖掘机为研究对象,利用实测的动臂、斗杆和铲斗油缸压力和位移数据,通过建立动力学模型间接计算所有铰点载荷。与此同时,测试动臂、斗杆大应力部位的应力-时间历程。对动臂、斗杆进行瞬态动力学分析,将瞬态动力学分析结果与测试结果对比,发现2种结果中测点处的应力变化规律基本吻合,证明瞬态动力学分析结果可信。瞬态动力学分析能够反映实际挖掘过程中的工作装置动应力分布规律,其他未测试危险点位置的应力-时间历程也可以根据瞬态动力学分析获得。     

基于变转速控制的负载敏感系统研究

传统的纯电驱动工程机械利用电机来模拟发动机的功能,没有燃油消耗和污染排放,符合目前节能减排的趋势,但电机调速性能和过载能力未得到充分利用;另外,动力总成发生了变化,但相应的控制策略没有充分考虑液压系统的工作特点而进行有效的优化和完善,因此,整机的动力性、节能性、操控性和安全性等均有待提高。为进一步降低能耗,提高纯电驱动工程机械的效率,提出一种基于变转速控制的定量泵负载敏感系统,并针对定压差不能满足工程机械在复杂工况下的高效性问题,提出一种变压差控制策略,使系统在不同工况下进一步满足对动态响应或节能性的需求。建立了该负载敏感系统变压差控制的仿真模型,并在某8 t纯电驱动挖掘机上对所提出的控制策略进行测试。结果表明：系统压差与先导压力变化一致,仅与操纵阀杆的位移有关,而与负载压力的变化无关。在复合运动需要大流量时可通过操作手柄使先导压力增大,实现大范围无流量饱和功能,且在整个过程中流量变化曲线平滑,整机运行无抖动现象,具有较好的操控性;在压差为1 MPa时消耗的能量仅为压差3 MPa时的2/3;在低速需要小流量时,通过操作手柄保证系统压差处于较低水平,从而降低了系统的压力损耗,提高了系统的节能性。所提出的变转速控制负载敏感系统变压差控制策略能有效降低能耗,提高系统的操控性。     

小型液压挖掘机回转过程能量消耗与节能研究

为了使小型液压挖掘机在回转过程中降低能量消耗,对小型液压挖掘机在重载工况下以不同转动惯量回转时的能量消耗特性进行分析,利用Pro/E软件建立了整机的三维模型,利用AME-sim软件建立了液压系统仿真模型,通过ADAMS和AMEsim软件对模型进行联合仿真,并进行试验研究,得到小型液压挖掘机在回转过程中由转动惯量变化引起的能量消耗和系统压力变化的规律。结果表明:在重载工况下以小转动惯量回转时,采用柴油机停缸技术,可以使平均燃油消耗下降15%。     

基于AMESim的固沙车插草液压回路动态特性分析

针对固沙车插草机构液压回路中,液压缸运动速度快,换向频率高,负载变化剧烈,系统冲击振动大的现象,分析了用蓄能器及差动回路组成的插草液压回路的工作原理和结构特点,建立了基于AMESim模型仿真的插草机构液压回路。研究了液压缸缓冲、蓄能器容积及预充压力对插草机构液压缸动态特性的影响,为此类液压回路中相关液压元件选型设计及优化匹配提供了参考。     

基于蓄能器原理的汽车尾气余热利用系统

针对陆路交通主力军——汽车发动机的尾气余热白白浪费的现象,拟研究开发一套基于蓄能器原理的汽车发动机尾气余热回收存储与利用系统.利用设计的双循环特殊蓄能器对汽车运行过程中尾气排放管道壁产生的热量进行回收,将其转化为液压能储存在恒压蓄能器中,并设计一套与之相配的液压传动回路,利用回收的液压能作为车辆起动和制动的动力源.系统...     

液压挖掘机动臂的有限元分析

用Pro/E软件建立了液压挖掘机动臂的三维模型,对铰销间接触载荷的处理时采用经典弹性力学方法,选用板壳单元建立了动臂的有限元模型。对动臂的两种工况进行了计算,结合工作装置的静强度试验结果,进行对比分析,对现行设计提出了改进建议。     

EDU蓄能器性能衰减研究及提升

针对搭载EDU的插电混动新能源整车首次冷启动失败的问题,采用故障树分析法(FTA)查明原因是蓄能器预载压力降低,再运用水平思考方法,结合各方面因素平衡和研究,选择从软件控制策略优化及蓄能器结构优化两个方面减小蓄能预载压力衰减,提高蓄能器可靠性和耐久性,保证车辆首次冷启动成功,同时有效降低售后市场抱怨和单件售后索赔成本。     

电液复合制动系统轮缸压力开环控制

基于采用一体式制动主缸总成的电动汽车电液复合制动系统的结构和工作原理,在AMESim/Matlab联合仿真平台上搭建液压制动系统模型。通过对液压制动力调节特性的理论分析提出数表插值算法,并通过仿真试验分析轮缸制动间隙对压力调节的影响,运用分段控制的方式,用阶梯法对数表插值算法进行改进,在不大于3个电磁阀开关周期的调节时间中将压力调节精度控制在0.5 MPa内,实现了精细快速的调节目标。     

重度混合动力轿车限力矩离合器液压系统的压力控制

以重度混合动力轿车为应用对象,根据模式切换过程中限力矩离合器的转矩和平顺性要求,设计了一种静压式限力矩离合器液压系统.建立了系统动态特性方程和基于Amesim平台的液压系统仿真模型,进行了不同离合器回位弹簧压缩量、蓄能器弹簧刚度及初始压缩量条件下的系统动态性能仿真.通过液压系统性能试验,验证了液压系统压力控制的正确性和适用性.     

行星齿轮混联液压驱动车辆匹配方法的研究

针对带行星机构的液压混联式混合动力客车,提出了基于城市综合循环工况的动力系统关键元件参数匹配方法。该方法主要以保证车辆动力性为前提,综合考虑整个系统效率,提出"由主及次"的顺序依次确定发动机、液压元件A与B和蓄能器动力元件功率及其转矩和转速的参数匹配原则,最后确定了整个系统主要元件的关键参数和选型。通过Matlab/Simulink建模和仿真进行验证,结果表明:所提出的匹配方法完全满足设计要求。     

基于流固耦合有限元仿真的液压悬置集总参数模型参数辨识

针对实验法辨识液压悬置集总参数周期长、成本高的实际工程问题,采用流固耦合有限元法辨识液压悬置的集总参数。根据液压悬置数模划分CAE网格,使用商业有限元软件ADINA进行了集总参数辨识,得到橡胶主簧静刚度、惯性通道液阻液感、上液室体积刚度等参数。将辨识到的参数代入现有液压悬置集总参数模型中仿真计算了动刚度、滞后角,能够与实测值吻合。此方法可用于液压悬置的前期设计及性能优化,缩短零件的研发周期并节省成本。