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泵控缸电液技术研究现状、存在问题及创新解决方案 被引量：85
1
作者 权龙 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期87-92,共6页
降低液压系统的能耗、噪声,减小废油处理对环境的污染,最直接的方法是采用无节流损失的泵控技术,通过改变泵转速或泵排量,使泵输出流量和压力与负载要求完全匹配。在论述泵控液压缸技术特征、现状和存在问题的基础上,根据双作用叶片泵(... 降低液压系统的能耗、噪声,减小废油处理对环境的污染,最直接的方法是采用无节流损失的泵控技术,通过改变泵转速或泵排量,使泵输出流量和压力与负载要求完全匹配。在论述泵控液压缸技术特征、现状和存在问题的基础上,根据双作用叶片泵(马达)和轴向柱塞泵结构特点,提出两种新的配流原理,解决差动缸流量不对称影响控制的难题。采用新的配流原理,无需辅助元件,只用一台泵就可闭环控制差动缸的运动,具有能量效率高、结构紧凑和成本低的优势。进一步对这两种配流原理和采用这两种配流原理控制差动缸的系统集成方案作了论述和研究,研究成果对实现液压控制技术的绿色化具有理论和实际意义。 展开更多
关键词 泵控缸 差动缸 电液控制技术
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阀芯运动过程液压锥阀流场的CFD计算与分析 被引量：65
2
作者 郑淑娟 权龙 陈青 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期168-172,共5页
应用CFD方法对阀芯运动状态下流体在锥阀内的流动状态进行了可视化计算和分析研究。参照实际锥阀的结构和参数,用CAD软件Pro/E建立了阀内流道的三维几何模型。应用前处理软件Gambit进行了网格的划分、细化,用自定义函数UDF确定了阀芯运... 应用CFD方法对阀芯运动状态下流体在锥阀内的流动状态进行了可视化计算和分析研究。参照实际锥阀的结构和参数,用CAD软件Pro/E建立了阀内流道的三维几何模型。应用前处理软件Gambit进行了网格的划分、细化,用自定义函数UDF确定了阀芯运动速度。应用Fluent中动网格技术进行了计算研究,获得了阀芯开启、关闭过程受到的瞬态液动力、流量系数与通过阀流量、阀开口度之间的定量关系。 展开更多
关键词 液压锥阀 液动力 CFD 流量系数
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基于真实载荷的挖掘机工作装置瞬态动力学分析 被引量：48
3
作者 张卫国 权龙 +1 位作者 程珩 杨敬 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期144-149,共6页
用有限元法对挖掘机工作装置进行瞬态动力学分析,以6 t小型挖掘机工作装置为研究对象,针对斗杆液压缸驱动铲斗撞击地面工况,用压力传感器、位移传感器测试出撞击过程各液压缸工作腔压力和位移变化曲线,以所获各液压缸位移变化曲线和最... 用有限元法对挖掘机工作装置进行瞬态动力学分析,以6 t小型挖掘机工作装置为研究对象,针对斗杆液压缸驱动铲斗撞击地面工况,用压力传感器、位移传感器测试出撞击过程各液压缸工作腔压力和位移变化曲线,以所获各液压缸位移变化曲线和最大理论撞击力为驱动,用动力学仿真软件ADMAS对挖掘机撞击过程进行仿真,得出各铰销点在撞击过程中所承受载荷的变化曲线,采用测试所得各液压缸的驱动力验证仿真结果的准确程度。进一步将各铰销点受力的仿真结果作为工作装置的负载,对工作装置进行瞬态动力学分析,对比仿真计算与应力测试结果表明,对应测点的应力变化趋势基本一致,误差在10%以内,可为结构优化设计提供依据。 展开更多
关键词 挖掘机 工作装置 动力学分析 应力试验
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泵阀复合进出口独立控制液压挖掘机特性研究 被引量：49
4
作者 董致新 黄伟男 +3 位作者 葛磊 权龙 黄家海 杨敬 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期173-180,共8页
传统四边联动阀控制液压执行器可控性差、在超越负载工况能耗大。为改进这些不足,提出动臂、斗杆液压缸和回转液压马达采用泵阀复合、流量压力匹配进出口独立控制、铲斗液压缸与行走液压马达采用原有四边联动阀的液压挖掘机整机方案。... 传统四边联动阀控制液压执行器可控性差、在超越负载工况能耗大。为改进这些不足,提出动臂、斗杆液压缸和回转液压马达采用泵阀复合、流量压力匹配进出口独立控制、铲斗液压缸与行走液压马达采用原有四边联动阀的液压挖掘机整机方案。建立液压挖掘机机械结构多刚体动力学与电液系统联合的数字样机,利用该样机分别对采用负载敏感系统和新回路系统控制的动臂、斗杆和回转马达三个执行机构动静态性能和能耗特性进行研究。进一步构建基于上述原理的试验测试样机,试验结果表明所建立数字样机具有较高的准确性;采用流量匹配进出口独立控制方法可以显著降低阀口工作压差,提高能量利用效率,减小执行机构压力冲击,提高整机运行平稳性。 展开更多
关键词 流量匹配 进出口独立控制 压力流量复合 泵阀复合
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基于可调速电动机的高动态节能型电液动力源 被引量：34
5
作者 权龙 Helduser S 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第7期606-609,共4页
对应用液压泵与转速可调电动机组成的电液动力源进行了分析和比较 ,研究了泵和电机的多种组合 ,给出了可满足不同功能要求的回路原理 ,对这一系统控制流量、压力的动静态性能进行了试验研究 ,揭示了该系统特有的内在运行规律。结果表明 ... 对应用液压泵与转速可调电动机组成的电液动力源进行了分析和比较 ,研究了泵和电机的多种组合 ,给出了可满足不同功能要求的回路原理 ,对这一系统控制流量、压力的动静态性能进行了试验研究 ,揭示了该系统特有的内在运行规律。结果表明 ,新的原理方案较现有的变排量控制原理具有更高的效率 ,可作为高效。 展开更多
关键词 可调速电动机 电液伺服控制 转速可调泵 液压动力源 节能
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阀芯运动状态滑阀内部流场的可视化分析 被引量：37
6
作者 赵蕾 陈青 权龙 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期142-145,155,共5页
应用CFD软件Fluent,以全周开口滑阀为例,对滑阀阀芯运动过程内部流场变化特性进行了可视化分析。计算发现当阀处于小开口、大流量、阀芯高速运动时,瞬态液动力数值较大,设计阀时必须加以考虑。由于流道和阀体的不对称,在阀杆上还作用有... 应用CFD软件Fluent,以全周开口滑阀为例,对滑阀阀芯运动过程内部流场变化特性进行了可视化分析。计算发现当阀处于小开口、大流量、阀芯高速运动时,瞬态液动力数值较大,设计阀时必须加以考虑。由于流道和阀体的不对称,在阀杆上还作用有不对称的径向力,会引起阀芯卡紧,很难用结构设计的方法加以平衡。通过对滑阀动静态流量系数进行计算,发现随着阀口开度和阀芯运动状态的不同,流量系数变化较大。 展开更多
关键词 滑阀 可视化分析 液动力 径向力 流量系数
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大惯量负载液压冲击的主动变阻尼抑制方法 被引量：37
7
作者 王成宾 权龙 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期182-188,共7页
在液压传动系统中,由于控制阀突然关闭或负载运动突然换向,会产生液压冲击现象。液压冲击严重影响系统的平稳运行,降低元器件的使用寿命,甚至使执行器产生误动作,造成安全事故。如炼钢高炉扒渣机大臂液压控制回路就存在这种问题,由于负... 在液压传动系统中,由于控制阀突然关闭或负载运动突然换向,会产生液压冲击现象。液压冲击严重影响系统的平稳运行,降低元器件的使用寿命,甚至使执行器产生误动作,造成安全事故。如炼钢高炉扒渣机大臂液压控制回路就存在这种问题,由于负载惯性大,换向频繁,液压冲击现象严重,造成扒渣机大臂驱动马达寿命短,频繁更换,影响了生产效率。为改善这种现象,对大惯性负载液压系统中的液压冲击现象进行研究和分析,提出一种主动缓解液压冲击的方法,利用换向控制信号主动预测冲击峰值压力的出现时间,并据此调整用于缓冲的可变阻尼,达到缓解液压冲击的目的。理论上阐述该方法的原理,利用数字仿真和现场测试进行验证。结果表明,该方法具有速度快、能耗低的优点,在满足系统响应特性的前提下,可有效降低系统的液压冲击。 展开更多
关键词 液压冲击 峰值压力 系统仿真 阀控马达
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智能化挖掘机的研究现状与发展趋势 被引量：37
8
作者 李运华 范茹军 +2 位作者 杨丽曼 赵斌 权龙 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第13期165-178,共14页
智能化挖掘机是传统挖掘机与人工智能、自动控制和信息物理网络等技术深度融合的产物。相对于传统挖掘机,其拥有更高的功率利用率及作业精度,集远程作业、环境感知、智能诊断为一体,在抗震救灾、太空及水下作业等领域都有广阔的应用前... 智能化挖掘机是传统挖掘机与人工智能、自动控制和信息物理网络等技术深度融合的产物。相对于传统挖掘机,其拥有更高的功率利用率及作业精度,集远程作业、环境感知、智能诊断为一体,在抗震救灾、太空及水下作业等领域都有广阔的应用前景。然而挖掘机液压系统具有强非线性、流量耦合、时变等特点,而工作装置又存在动力学耦合和负载不确定性,结构简单、参数依赖度低、高精度的智能控制算法将提高挖掘机自主作业精度;由于视觉传感器易受光照、气象条件影响,研究多传感器融合及其智能算法将提升挖掘机的环境感知能力;液压系统故障模式隐藏性高,受机载设备硬件限制,探索非冗余小规模深度学习网络和压缩感知技术是实现在线智能故障诊断的关键。从轨迹控制、环境感知、远程控制与智能故障诊断四个方面,综述了挖掘机智能化的国内外研究现状;指出了智能化挖掘机发展存在的问题与发展趋势;最后根据现有研究成果得出了五点结论。 展开更多
关键词 智能化挖掘机 轨迹控制 环境感知 远程控制 故障诊断
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提高工程机械能量利用率的技术现状及新进展 被引量：36
9
作者 权龙 高有山 程珩 《液压与气动》 北大核心 2013年第4期1-10,共10页
我国工程机械行业规模总量已跃居世界首位,成为国民经济发展的重要支柱产业之一。装载机和挖掘机产量均为世界第一,随着年产量和保有量的不断增加,工程机械已成为继汽车之后的又一燃油消耗主体,能量利用率已成为评价工程机械产品市场竞... 我国工程机械行业规模总量已跃居世界首位,成为国民经济发展的重要支柱产业之一。装载机和挖掘机产量均为世界第一,随着年产量和保有量的不断增加,工程机械已成为继汽车之后的又一燃油消耗主体,能量利用率已成为评价工程机械产品市场竞争力的重要指标。针对影响工程机械能量利用效率的主要因素,从提高元器件效率、降低液压系统能耗、动势能的回收再利用、动力匹配和混合动力技术方面,介绍了降低工程机械能耗的主要技术进展和新的研究成果。希望能对我国相关行业技术人员开发新的节能产品,探索、研究新的节能理论和方法,开发新型节能元件提供有益的启发,推动行业技术进步。 展开更多
关键词 工程机械 能耗 能量回收 动力匹配 混合动力
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注塑机电液控制系统节能原理及最新技术 被引量：17
10
作者 权龙 李凤兰 《机床与液压》 北大核心 1999年第5期6-7,共2页
本文介绍了多种节能的塑料注塑机电液控制系统， 特别是９０ 年代中期外国才开始研制的变频电机驱动变量泵的电液注塑机系统， 对其进行了分析比较， 并给出了关键元件的结构及性能。
关键词 注塑机 节能 电液控制系统
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电液位置速度复合伺服系统控制策略 被引量：34
11
作者 柏艳红 权龙 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第24期150-155,共6页
在电液伺服控制系统的许多实际应用场合,如塑料注塑机、压力机等成型机械,不仅要求较高的位置控制精度,还要求能够控制执行器运动过程的速度,以减小冲击,提高产品质量和生产效率。针对电液伺服系统速度/位置复合控制的要求,考虑力负载... 在电液伺服控制系统的许多实际应用场合,如塑料注塑机、压力机等成型机械,不仅要求较高的位置控制精度,还要求能够控制执行器运动过程的速度,以减小冲击,提高产品质量和生产效率。针对电液伺服系统速度/位置复合控制的要求,考虑力负载对位置控制精度的影响,提出带负载力补偿的速度前馈和位置反馈复合控制策略。导出速度前馈控制量计算模型,该模型能够反映实际负载大小和给定速度的要求;设计位移和速度给定信号发生器,实现了速度前馈控制和位置反馈控制的无扰切换;采用试验和数据拟合的方法,得出负载力补偿量计算公式。仿真和试验研究表明,采用所提出的控制策略,实现了速度和位置的同时控制,在不同负载下,对于不同的期望速度,不需要调节控制器参数,无论正向还是反向运行,都可以获得较好的控制性能。 展开更多
关键词 电液伺服系统 位置速度复合控制 前馈控制 负载力补偿
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转速可调泵直接闭环控制差动缸伺服系统的动特性 被引量：29
12
作者 权龙 Neubert T Helduser S 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期13-17,共5页
介绍新提出的用变转速液压泵闭环控制的差动缸电液伺服系统。新的原理是一项对环境有益的电液控制技术,组成的系统不存在原理上的节流损失,且在辅助工作周期不消耗能量,因而可极大地提高电液伺服系统的效率,研究表明,应用新提出的总压... 介绍新提出的用变转速液压泵闭环控制的差动缸电液伺服系统。新的原理是一项对环境有益的电液控制技术,组成的系统不存在原理上的节流损失,且在辅助工作周期不消耗能量,因而可极大地提高电液伺服系统的效率,研究表明,应用新提出的总压力控制原理,系统能获得与阀控回路相当的动态特性。 展开更多
关键词 动特性 电流伺服控制 转速可调泵 差动缸回路 液压泵
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注塑机电液控制系统能量效率对比研究 被引量：35
13
作者 张红娟 权龙 李斌 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期180-187,共8页
在同一注塑机上,对采用异步电动机驱动定量泵、变转速异步电动机驱动定量泵、异步电动机驱动变量泵、变转速异步电动机驱动变量泵、交流伺服电动机驱动定量泵,5种电液控制方案加工同一制品的能量效率进行理论分析和试验对比。建立不同... 在同一注塑机上,对采用异步电动机驱动定量泵、变转速异步电动机驱动定量泵、异步电动机驱动变量泵、变转速异步电动机驱动变量泵、交流伺服电动机驱动定量泵,5种电液控制方案加工同一制品的能量效率进行理论分析和试验对比。建立不同控制回路电动机和液压泵功率传输数学模型,绘制出能量特性曲线,分析对比注塑机工作在保压和冷却工况下,液压系统和电动机驱动系统功率消耗。研究结果证实,在部分负载和空载工况,异步电动机驱动定量泵系统存在大的溢流、节流损失,效率低;在此基础上引入变转速控制,包络系统所需的流量,可减少电动机功率消耗,提高系统效率,能量效率与异步电动机驱动变量泵相当;异步电动机驱动变量泵系统,可完全消除液压系统的溢流损耗,但电动机仍存在较大的空转损耗,在此基础上引入变转速控制,使电动机输出功率与液压负载相匹配,可进一步提高能量利用率26.5%;研究也表明,采用交流伺服电动机驱动的定量泵系统能量效率最高,较异步电动机驱动的定量泵系统节能88%,并且结构简单、动态性能好。 展开更多
关键词 注塑机 节能 交流伺服电动机 变频调速 能量效率
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转速可调泵直接闭环控制差动缸伺服系统静特性 被引量：25
14
作者 权龙 Neubert T elduser S 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期144-148,共5页
提出了应用变速泵直接闭环控制差动缸位置的节能型电液伺服控制概念，通过对控制原理的研究，确定了用双变速泵复合控制差动缸速度的回路原理补偿差动缸不对称的流量。提出总压力的控制原理削除泵泄漏及油液压缩引起缸二腔的气蚀和张紧... 提出了应用变速泵直接闭环控制差动缸位置的节能型电液伺服控制概念，通过对控制原理的研究，确定了用双变速泵复合控制差动缸速度的回路原理补偿差动缸不对称的流量。提出总压力的控制原理削除泵泄漏及油液压缩引起缸二腔的气蚀和张紧。导出了该系统的压力流量函数和压力增益函数。 展开更多
关键词 电液伺服控制 转速可调泵 差动缸回路 液压泵 闭环控制
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大型液压挖掘机工作特性联合仿真研究 被引量：32
15
作者 朱小晶 权龙 +2 位作者 王新中 吕晓林 李光 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期27-32,共6页
为了研究目前国内最大吨位(斗容量15 m3、机质量260 t)的矿用正铲液压挖掘机工作特性,首先在小型挖掘机上对采用的机械系统动力学与液压系统联合仿真方法进行验证,通过对比试验与联合仿真结果,确认了联合仿真研究方法能够较准确地模拟... 为了研究目前国内最大吨位(斗容量15 m3、机质量260 t)的矿用正铲液压挖掘机工作特性,首先在小型挖掘机上对采用的机械系统动力学与液压系统联合仿真方法进行验证,通过对比试验与联合仿真结果,确认了联合仿真研究方法能够较准确地模拟挖掘机的真实工作环境。在此基础上,采用ADAMS和AMES im软件,对斗容15 m3矿用挖掘机工作装置与液压系统进行联合仿真研究,通过仿真获得了挖掘机整个挖掘过程中工作部件对各个转动轴的转动惯量,计算出各个液压缸的位移曲线、速度曲线和压力变化曲线以及铲斗齿尖挖掘轨迹。 展开更多
关键词 液压挖掘机 工作特性 联合仿真
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进出口独立控制液压挖掘机回转系统运行特性 被引量：31
16
作者 黄伟男 权龙 +1 位作者 黄家海 杨敬 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第20期159-167,共9页
传统液压挖掘机回转系统是由单自由度的四边联动的多路阀控制,导致其可控性较差,能耗较大。针对这一问题,提出采用泵阀复合、压力流量匹配的进出口独立的回路原理,控制液压挖掘机回转系统,液压马达两腔的压力和流量可以根据不同的工况... 传统液压挖掘机回转系统是由单自由度的四边联动的多路阀控制,导致其可控性较差,能耗较大。针对这一问题,提出采用泵阀复合、压力流量匹配的进出口独立的回路原理,控制液压挖掘机回转系统,液压马达两腔的压力和流量可以根据不同的工况进行独立调节。建立液压挖掘机回转系统机械结构多体动力学与电液系统联合的数字样机,利用该样机对所提出系统的可行性进行验证,针对回转系统大惯性的特点,分别对启动阶段和制动阶段制定相应的控制策略,仿真结果表明系统运行平稳。在此基础上,进一步构建基于上述原理的试验系统,并与LUDV系统试验结果进行对比,试验结果表明采用泵阀复合进出口独立控制方法能耗降低25.5%～35.6%,阀口压力损失减小50%,显著抑制上车摆动现象。 展开更多
关键词 回转系统 进出口独立控制 泵阀复合 流量匹配 能量效率
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变量泵、比例阀和蓄能器复合控制差动缸回路原理及应用 被引量：24
17
作者 权龙 李凤兰 +1 位作者 田惠琴 闫政 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期115-119,共5页
提出用单台变速泵或伺服泵,结合蓄能器和旁通比例节流阀复合控制差动缸,改善注塑机能量效率的回路原理。液压泵仅在液压缸进给过程工作,蓄能器存储液压缸运动和制动过程的能量并用作液压缸回程的动力。比例节流阀控制液压缸回程的运动速... 提出用单台变速泵或伺服泵,结合蓄能器和旁通比例节流阀复合控制差动缸,改善注塑机能量效率的回路原理。液压泵仅在液压缸进给过程工作,蓄能器存储液压缸运动和制动过程的能量并用作液压缸回程的动力。比例节流阀控制液压缸回程的运动速度,通过新提出的流量校正原理,消除蓄能器内压力变化和负载对阀流量的影响,使液压缸的速度能够实时跟踪预定的轨迹。同正反向都采用泵驱动的原理相比,可消除回程中电动机制动产生的能耗。研究表明,新的回路原理可满足注塑机控制性能的要求。 展开更多
关键词 适应控制 泵控系统 注塑机 锁模机构
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电液伺服位置、压力复合控制原理的仿真及试验 被引量：27
18
作者 权龙 许小庆 +2 位作者 李敏 张昭凯 王景财 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期100-105,共6页
为了对主机中广泛应用的电液位置、压力复合控制过程进行改进,首先在建立的试验台上对电液伺服位置、压力两种控制方式的机理进行研究,明确了位置控制和压力控制的特点及其各自应采用控制器的结构形式。进一步研究串联和并联两种形式位... 为了对主机中广泛应用的电液位置、压力复合控制过程进行改进,首先在建立的试验台上对电液伺服位置、压力两种控制方式的机理进行研究,明确了位置控制和压力控制的特点及其各自应采用控制器的结构形式。进一步研究串联和并联两种形式位置、压力转换控制策略,提出串联和并联相结合的位置、压力复合控制方法,只需改变位置设定值,就可实现无冲击的位置控制和压力控制转换,简化了控制过程。对控制特性进行数字仿真和试验验证,研究工作对提高主机的生产效率和性能具有理论和实际意义。 展开更多
关键词 伺服系统 压力控制 位置控制 复合控制
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工程机械多执行器电液控制技术研究现状及最新进展 被引量：27
19
作者 权龙 《液压气动与密封》 2010年第1期40-43,46,共5页
液压技术的一大优势是可实现单泵多执行器并联驱动,与微电子技术结合,实现机电一体化集成是新型元件和系统的发展方向,研究节能的元件和系统集成方法是这一技术不断完善、保持优势的重要研究课题。首先介绍了目前广泛应用的液压-机械控... 液压技术的一大优势是可实现单泵多执行器并联驱动,与微电子技术结合,实现机电一体化集成是新型元件和系统的发展方向,研究节能的元件和系统集成方法是这一技术不断完善、保持优势的重要研究课题。首先介绍了目前广泛应用的液压-机械控制多执行器系统原理,分析了他的不足。对由此发展的电液负载敏感控制技术做了分析,给出了流量匹配负载敏感多执行器控制原理的最新研究成果。介绍了应用进出油口独立控制的工程机械回路原理及元件组成,给出了液压泵直接控制的泵控差动缸回路原理、这一技术用于液压挖掘机整机的回路原理,最后指出能量回收技术和混合动力技术将是工程机械电液技术进一步的发展趋势。 展开更多
关键词 电液控制 工程机械 负载敏感 流量匹配
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工程机械作业机构能量回收技术研究现状 被引量：29
20
作者 高有山 权龙 +2 位作者 赵斌 王爱红 吕振锋 《液压与气动》 北大核心 2019年第10期1-10,共10页
我国是全球最大的能源消费国,环境问题、原油进口和短缺危机已经成为我国持续发展的沉重负担。工程机械是我国的重要支柱产业之一,提高其能源利用效率是满足国民经济发展能源需求和应对环境问题的有效途径。针对工程机械许多作业机构都... 我国是全球最大的能源消费国,环境问题、原油进口和短缺危机已经成为我国持续发展的沉重负担。工程机械是我国的重要支柱产业之一,提高其能源利用效率是满足国民经济发展能源需求和应对环境问题的有效途径。针对工程机械许多作业机构都存在向系统回馈能量的情况,从工程机械动势能回收技术方面,介绍了对大质量和转动惯量的高频次作业机构进行节能降耗的主要技术进展和新的研究成果。希望能从能量回收原理和方法,推动行业发展和技术进步,从而提升我国工程机械的质量和水平。 展开更多
关键词 工程机械 作业机构 动势能 能量回收
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