非对称泵控单出杆液压缸系统特性分析 被引量：22

1

作者 马艳斌 赵斌 郝云晓 《液压与气动》 北大核心 2020年第8期167-175,共9页

为了提高液压系统能量效率,闭式泵控技术是最直接的方法。但单出杆液压缸流量不匹配是闭式泵控系统亟需解决的问题。为此,提出一种变转速定量泵-变量泵结合的闭式泵控系统,通过控制变量泵的排量来匹配液压缸两腔的不对称流量,从而减小... 为了提高液压系统能量效率,闭式泵控技术是最直接的方法。但单出杆液压缸流量不匹配是闭式泵控系统亟需解决的问题。为此,提出一种变转速定量泵-变量泵结合的闭式泵控系统,通过控制变量泵的排量来匹配液压缸两腔的不对称流量,从而减小甚至消除补油流量。在多学科仿真软件SimulationX中搭载了单泵控系统模型、非对称泵控系统模型和定量泵-变量泵结合的闭式泵控系统模型,分析对比了3个系统对不对称流量的匹配性能及在四象限工况中能效特性,并讨论负载变化对液压缸速度的影响。仿真结果表明,新系统可以完全平衡不对称流量,且能量利用率高,且在负载变化时,速度波动小。 展开更多

关键词 单泵 三口泵 定量泵-变量泵 四象限工况 能效

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液电混合驱动液压挖掘机动臂特性及能效研究 被引量：18

2

作者 李泽鹏 权龙 +2 位作者 葛磊 夏连鹏 郝云晓 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第20期213-219,共7页

液压挖掘机作业时,动臂频繁升降,举升过程中工作装置集聚的大容量重力势能,在下降时经控制阀转换为热能耗散掉,不仅造成非常大的能量损失,也使油液温度快速升高,需附加额外的冷却装置进行散热,油温的升高也常常引发液压系统故障。为此,... 液压挖掘机作业时,动臂频繁升降,举升过程中工作装置集聚的大容量重力势能,在下降时经控制阀转换为热能耗散掉,不仅造成非常大的能量损失,也使油液温度快速升高,需附加额外的冷却装置进行散热,油温的升高也常常引发液压系统故障。为此,提出电动缸为主、液压缸-蓄能器组合为辅的液电混合动臂驱动解决方案。动臂下降时,工作装置的重力势能转化为液压能存储在蓄能器中;动臂举升时,存储在蓄能器的液压能驱动液压缸辅助电动缸驱动动臂,电动缸仅需驱动惯性载荷和物料重力。在研究中,建立了液电混合驱动动臂的试验样机,对其运行特性和能效特性进行了试验测试。结果表明,较无重力势能回收的进出口独立控制系统,相同工况下,液电混合驱动方式降低能耗达72.7%,显著提升了挖掘机动臂举升系统的能量效率。 展开更多

关键词 液电混合驱动 液压挖掘机 电动缸 节能

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电比例斜盘式恒压柱塞泵的联合仿真与特性研究 被引量：15

3

作者 李会妨 权龙 +2 位作者 郝云晓 程珩 赵斌 《液压与气动》 北大核心 2019年第9期1-7,共7页

为了研究电比例斜盘式恒压柱塞泵的动静态特性,在分析其工作原理、运动特性和流量特性的基础上,利用SimulationX软件搭建恒压泵的机械、液压联合仿真模型进行研究,分析了变量缸大小腔直径比、变量缸弹簧刚度和主控压力阀的阀芯直径对恒... 为了研究电比例斜盘式恒压柱塞泵的动静态特性,在分析其工作原理、运动特性和流量特性的基础上,利用SimulationX软件搭建恒压泵的机械、液压联合仿真模型进行研究,分析了变量缸大小腔直径比、变量缸弹簧刚度和主控压力阀的阀芯直径对恒压泵动态特性的影响。研究结果表明:电比例斜盘式恒压柱塞泵泵具有良好的动静态特性;主控压力阀阀芯直径越大,压力稳态值越接近设定压力值;弹簧刚度的增大和变量缸大小腔直径比值的减小都会提高恒压泵的动态响应速度,但超调量也会随之增大。 展开更多

关键词 恒压泵 斜盘柱塞泵 联合仿真 动静态特性

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基于补偿压差可调的多路阀流量控制特性研究 被引量：15

4

作者 王波 郝云晓 +3 位作者 权龙 葛磊 杨敬 杨涛 《液压与气动》 北大核心 2020年第11期1-7,共7页

现有多路阀采用压力补偿器补偿载荷差异,受补偿器弹簧力、液动力等因素影响,补偿压差Δp和阀口流量系数Cd不能维持定值,导致多路阀流量控制精度较低。为此,提出多路阀补偿压差调控原理,设计了比例减压阀控制补偿压差方案,实时调控多路... 现有多路阀采用压力补偿器补偿载荷差异,受补偿器弹簧力、液动力等因素影响,补偿压差Δp和阀口流量系数Cd不能维持定值,导致多路阀流量控制精度较低。为此,提出多路阀补偿压差调控原理,设计了比例减压阀控制补偿压差方案,实时调控多路阀补偿压差,提高流量控制精度,同时还可以改变多路阀流量增益,实现小压差下执行器的精细动作和大压差下执行器的快速响应。首先理论分析比例减压阀控制的补偿器阀芯受力关系,进一步根据真实结构参数,在Simulation X平台中建立了补偿压差可控多路阀多学科联合模型,对多路阀的压差调控特性和流量特性开展研究。结果表明,设计的补偿压差可控型多路阀,能够在0~4 MPa范围内实时调控多路阀补偿压差,阀口流量呈非线性变化;0.5 MPa和4 MPa补偿压差下,多路阀流量可变为额定流量的48.6%和146%;进一步通过对压力补偿器阀芯液动力的预估补偿,提高了多路阀的流量控制精度。 展开更多

关键词 多路阀 压力补偿器 补偿压差可控 流量控制特性

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新型变排量外啮合齿轮泵流量特性研究 被引量：13

5

作者 赵斌 何焱泳 +2 位作者 郭伟伟 郝云晓 权龙 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第24期227-235,252,共10页

齿轮泵具有结构紧凑、体积小、转速范围大和耐冲击性能强等优点,作为动力元件广泛应用于液压系统。然而,与柱塞泵和叶片泵相比,齿轮泵难以实现变量控制,限制了其应用范围。为此,提出一种变滑块位置-困油区域的齿轮泵变量方式。对变量齿... 齿轮泵具有结构紧凑、体积小、转速范围大和耐冲击性能强等优点,作为动力元件广泛应用于液压系统。然而,与柱塞泵和叶片泵相比,齿轮泵难以实现变量控制,限制了其应用范围。为此,提出一种变滑块位置-困油区域的齿轮泵变量方式。对变量齿轮泵进行理论分析,通过联合仿真和流场可视化仿真详细分析变量齿轮泵的特性;建立试验台对理论和仿真结果进行了验证。研究结果表明,通过改变变量模块位置,调整困油区域,齿轮泵排量可在88%~100%变化;研究工作将齿轮泵的变量设计提供帮助。 展开更多

关键词 变量齿轮泵 流量脉动 变量滑块

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非对称泵控装载机动臂特性研究 被引量：13

6

作者 王翔宇 张红娟 +3 位作者 杨敬 葛磊 郝云晓 权龙 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期258-266,284,共10页

装载机通常采用阀控液压系统驱动动臂升降,上升过程积累了大量的动臂重力势能,在下降过程中经液压系统节流口节流作用耗散到环境中,频繁的升降过程产生了大量节流和溢流损耗,造成了系统发热与能量浪费。为消除液压系统的溢流与节流损失... 装载机通常采用阀控液压系统驱动动臂升降,上升过程积累了大量的动臂重力势能,在下降过程中经液压系统节流口节流作用耗散到环境中,频繁的升降过程产生了大量节流和溢流损耗,造成了系统发热与能量浪费。为消除液压系统的溢流与节流损失,提出采用闭式泵控原理驱动动臂单出杆液压缸;为平衡液压系统中单出杆液压缸的不对称流量和回收利用动臂的重力势能,提出含有三个配流窗口的非对称泵为闭式泵控液压系统供油。在非对称泵中,其中一个配流窗口与蓄能器相连,动臂下降阶段用于回收动臂重力势能,上升阶段与另外一个配流窗口共同为液压缸无杆腔供油,第三个配流窗口则与液压缸有杆腔相连。研究中,分析所提系统的工作原理,建立联合仿真模型,构建所提系统的试验平台,对所提系统的工作和能耗特性进行试验研究。试验结果表明,所提系统可平衡由闭式泵控单出杆液压缸造成的非对称流量,并实现动臂重力势能的回收,与原有阀控系统相比,最高可降低系统能耗47.19%。 展开更多

关键词 非对称泵 闭式泵控 能量回收 装载机动臂

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基于变排量液压泵/马达的电液混合驱动曳引电梯节能系统研究 被引量：11

7

作者 张杰 赵斌 郝云晓 《液压与气动》 北大核心 2020年第9期153-160,共8页

在普通曳引电梯运行过程中,当处于轻载上行和重载下行工况,曳引机处于发电状态,再生能量通过制动电阻消耗掉,不仅造成了能量的浪费,而且还增加了机房的散热负担。为解决上述问题,提出并设计了一种采用变排量液压泵/马达的电液混合驱动... 在普通曳引电梯运行过程中,当处于轻载上行和重载下行工况,曳引机处于发电状态,再生能量通过制动电阻消耗掉,不仅造成了能量的浪费,而且还增加了机房的散热负担。为解决上述问题,提出并设计了一种采用变排量液压泵/马达的电液混合驱动曳引电梯节能系统。该系统可将曳引机处于发电状态时产生的能量储存在蓄能器中,当电梯处于电动状态时,蓄能器能量释放,辅助曳引机驱动。研究中,在SimualtionX中建立了考虑蓄能器压力脉动及曳引机负载转矩变化的电-液联合仿真模型,并基于曳引机的运行特性,建立了变量泵/马达的流量动态模型。仿真获取了曳引机的能耗及转矩的特性,并与传统电梯及采用定排量泵/马达节能系统电梯的电机能耗进行比对分析。结果表明,采用变排量液压泵/马达来吸收和释放电梯运行时所产生的能量能够最大限度的达到能量的回收利用,与定排量节能曳引电梯相比,节能效果可达到10%~40%。 展开更多

关键词 曳引电梯 电液混合驱动 能量回收利用 节能

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有源先导级控制的电液比例流量阀特性研究 被引量：10

8

作者 郝云晓 权龙 黄家海 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第18期193-200,共8页

针对现有技术采用压差补偿器或插装式流量传感器控制流量,会降低阀的通流能力,增加系统的功率损失和发热;大流量场合只能通过阀开口面积间接控制流量,受负载变化影响控制精度低;低工作压力范围可控性差、动态响应慢;大通径采用三级结构... 针对现有技术采用压差补偿器或插装式流量传感器控制流量,会降低阀的通流能力,增加系统的功率损失和发热;大流量场合只能通过阀开口面积间接控制流量,受负载变化影响控制精度低;低工作压力范围可控性差、动态响应慢;大通径采用三级结构,构造复杂等问题,提出用小功率伺服电动机驱动小排量液压泵/马达(有源)、结合液压晶体管(Valvistor),构造新的低能耗、高可控的电液比例流量阀。该方法可扩大阀的流量控制范围,提高阀在低压时的动态响应。建立阀的静态数学模型,分析获得影响阀负载流量特性最主要的因素是反馈节流槽预开口量大小;进一步建立阀的动态数学模型,获得主阀芯稳定条件。根据阀的结构组成,建立阀的仿真模型,仿真分析主阀各参数对主阀性能的影响。结果表明,反馈节流槽预开口量越小,主阀负载流量特性越好;主阀口压降越大,主阀芯响应越快;但由动态数学模型可知主阀口压降太大且先导流量较小时,阀的稳定性也会降低。研究也表明,在保证主阀良好的动态特性前提下,可通过使先导泵/马达转速随负载压力变化,实现对阀的流量补偿,从而改善阀的负载流量特性。 展开更多

关键词 Valvistor阀 比例流量控制阀 流量补偿 静态特性

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闭式泵控液压机运行与能效特性 被引量：9

9

作者 李鹏和 冯克温 +2 位作者 郝云晓 张红娟 权龙 《液压与气动》 北大核心 2022年第4期79-85,共7页

液压机的特点是滑块质量大,工进负载力大,其滑块空程下放造成了重力势能、动能等能量的浪费。为了回收利用这部分能量并且降低电机转矩,基于“伺服电机+定量泵”的闭式泵控方案,提出了带超级电容储能系统的双排量泵/马达闭式驱动液压机... 液压机的特点是滑块质量大,工进负载力大,其滑块空程下放造成了重力势能、动能等能量的浪费。为了回收利用这部分能量并且降低电机转矩,基于“伺服电机+定量泵”的闭式泵控方案,提出了带超级电容储能系统的双排量泵/马达闭式驱动液压机方案,并制定能量管理策略对能量进行回收与再利用。搭建了液压机试验台,试验结果表明,储能系统的能量回收效率为79.3%;进一步开展仿真研究,基于SimulationX多学科仿真软件,构建了液压机的多学科仿真模型,仿真结果表明,双排量泵能大幅度降低电机转矩,储能系统能够减少液压机整机6.9%的能耗。 展开更多

关键词 液压机 超级电容储能系统 闭式泵控 能量回收 能量管理策略

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液电混合高能效直线驱动系统控制及仿真分析 被引量：10

10

作者 郝云晓 夏连鹏 +3 位作者 葛磊 李泽鹏 赵斌 权龙 《液压与气动》 北大核心 2020年第7期49-54,共6页

现有电液控制系统为控制液压缸位置,采用比例阀或伺服阀,造成了非常大的节流损失。为改善能效,提出了一种采用电-机械执行器和液压缸的新型液-电混合驱动系统,电-机械执行器用于控制负载运行速度和位置,主要克服惯性力;液压缸主要克服... 现有电液控制系统为控制液压缸位置,采用比例阀或伺服阀,造成了非常大的节流损失。为改善能效,提出了一种采用电-机械执行器和液压缸的新型液-电混合驱动系统,电-机械执行器用于控制负载运行速度和位置,主要克服惯性力;液压缸主要克服外负载力。为了抑制二者之间的耦合影响,电-机械执行器采用位置闭环控制,并在转矩环补偿干扰力。控制阀主要起液压缸换向作用,节流损失很小,以设定的电-机械直线执行器输出力阈值为基础,通过调节泵压力(液压缸进油压力)或阀开口(液压缸回油压力)控制液压缸输出力。研究结果表明,所提系统具有与阀控缸系统相同高的控制精度,并可大幅减小节流损失。与阀控缸系统相比,液电混合驱动系统能效提升了43.1%。 展开更多

关键词 电液控制系统 液电混合驱动 阀控缸系统 节能

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流量反馈型电液比例阀的模糊PID控制特性 被引量：8

11

作者 丁兆驿 赵斌 +2 位作者 张晓刚 郝云晓 刘赫 《机床与液压》 北大核心 2022年第22期119-124,共6页

流量反馈型电液比例阀是一种较为复杂的高阶非线性系统,传统PID对其控制效果不佳。为提高该阀的控制性能,提出一套基于模糊控制理论的参数自整定PID算法。分析电液比例阀工作原理,设计一种两输入三输出的模糊自整定PID控制器;采用Simul... 流量反馈型电液比例阀是一种较为复杂的高阶非线性系统,传统PID对其控制效果不佳。为提高该阀的控制性能,提出一套基于模糊控制理论的参数自整定PID算法。分析电液比例阀工作原理,设计一种两输入三输出的模糊自整定PID控制器;采用Simulink和SimulationX软件,分别建立模糊PID模型和电液比例阀模型,对电液比例阀的控制特性进行仿真分析。结果表明:采用所设计的模糊PID控制器,可有效改善新型电液比例流量方向阀稳定性和动态性能。 展开更多

关键词 电液比例阀 模糊控制 PID控制

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液电混合直线驱动系统位置控制特性研究 被引量：9

12

作者 郝云晓 夏连鹏 +2 位作者 葛磊 王翔宇 权龙 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期379-385,共7页

提出了一种采用电机械直线执行器和液压缸的液电混合直线驱动系统。为消除电机械直线执行器和液压缸之间的耦合影响,液压泵和比例阀协同控制液压缸输出力和运行方向,满足系统负载力需求,电机械直线执行器用于运动控制,并补偿液压缸输出... 提出了一种采用电机械直线执行器和液压缸的液电混合直线驱动系统。为消除电机械直线执行器和液压缸之间的耦合影响,液压泵和比例阀协同控制液压缸输出力和运行方向,满足系统负载力需求,电机械直线执行器用于运动控制,并补偿液压缸输出力波动和外部干扰力。为实现上述目标,设计了基于扩张状态观测器的电机械直线执行器自适应滑模控制方法,以估计的负载力调节泵压力和比例阀开度,对液压缸输出力进行调控。比例阀在系统运行中主要用于控制液压缸运动方向,阀开度较大,可显著降低节流损失。通过仿真和试验分析了系统的运行特性和能效特性。结果表明,该系统具有良好的位置控制特性,能量效率高,较传统阀控系统能耗减少51%。 展开更多

关键词 液电混合驱动 电机械直线执行器 液压系统 扩张状态观测器

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闭式泵控液气储能重载举升机构特性研究 被引量：8

13

作者 郝云晓 夏连鹏 +3 位作者 权龙 赵斌 程珩 熊晓燕 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第16期213-219,共7页

采用变转速泵控缸闭式系统的重载举升机构,在超越负载工况下,若不采用制动电阻或能量回收装置,系统将由于电机不能支撑反向负载而失控。但制动电阻消耗电机的发电能量,降低系统能效,增加系统散热负担。针对上述问题,提出一种基于液气储... 采用变转速泵控缸闭式系统的重载举升机构,在超越负载工况下,若不采用制动电阻或能量回收装置,系统将由于电机不能支撑反向负载而失控。但制动电阻消耗电机的发电能量,降低系统能效,增加系统散热负担。针对上述问题,提出一种基于液气储能的重载举升机构闭式泵控三腔液压缸系统,并将其应用于液压挖掘机动臂。液压泵与三腔液压缸的无杆腔和有杆腔连接,控制动臂运行;配重腔与蓄能器连接平衡挖掘机执行机构的重量,直接回收利用执行机构的势能。研究中,首先确定三腔液压缸和蓄能器的参数,然后设计系统的控制策略,最后构建闭式泵控三腔液压缸的挖掘机动臂试验系统,验证系统的可行性。试验结果表明,合理设置蓄能器的压力,不仅可以实现动臂势能的直接回收利用,而且可以使电机始终处于电动状态,提高系统的可控性和能量效率,与负载敏感控制的三腔液压缸系统相比,液压泵输出能量降低27.2%。 展开更多

关键词 液压挖掘机 液气储能平衡 三腔液压缸 闭式泵控系统 能量回收利用

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分腔独立变转速泵控电液伺服系统特性研究 被引量：8

14

作者 王波 郝云晓 +3 位作者 权龙 王翔宇 葛磊 赵斌 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第18期235-243,共9页

阀控伺服系统动态响应快、控制精度高,但始终存在大的节流损失。泵控差动缸系统消除了节流损失,需要解决差动缸面积差造成的不对称流量问题。其中,单泵控差动缸系统,结构简单,使用辅助油源平衡不对称流量,但存在压力控制难、系统刚度差... 阀控伺服系统动态响应快、控制精度高,但始终存在大的节流损失。泵控差动缸系统消除了节流损失,需要解决差动缸面积差造成的不对称流量问题。其中,单泵控差动缸系统,结构简单,使用辅助油源平衡不对称流量,但存在压力控制难、系统刚度差等问题;双泵控差动缸系统,匹配双泵排量比和缸两腔面积比平衡不对称流量,需要设计双液压泵协同控制算法。针对上述问题,提出了分腔独立变转速泵控差动缸电液伺服系统,采用两台变转速开式泵分别驱动差动缸两腔,自动适应差动缸不对称流量,不需要额外辅助油源和节流元件。借鉴阀控系统的静压平衡特性,设计了双泵协同控制的总压力策略,使液压缸在动、静态时两腔压力和保持定值,实现系统的预压紧和泄漏补偿,提高了系统刚度。为提高位置阻尼比和稳定性,进一步引入了加速度反馈对系统校正。理论分析和试验结果表明,系统具有好的动、静态特性,在四个象限内具有相同的速度增益,能够四象限驱动负载,仅采用简单的比例控制就能获得高的定位精度,控制特性与阀控系统类似,适用于液压电梯、压力机、注塑成型机等大功率工业设备。 展开更多

关键词 变转速泵 分腔独立 总压力控制 泵控差动缸 电液伺服系统

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基于阀芯结构优化的比例阀液动力补偿方法研究 被引量：8

15

作者 白俊 赵斌 +2 位作者 郝云晓 王波 刘赫 《机电工程》 CAS 北大核心 2021年第11期1444-1450,共7页

在直动式比例阀阀芯的换向过程中,过大的液动力会导致阀芯的换向动作出现滞后甚至卡滞现象,针对这一问题,提出了一种基于阀芯结构优化的液动力补偿方法。首先,采用三维建模软件对直动式比例阀结构进行了三维建模;然后,采用理论推导与计... 在直动式比例阀阀芯的换向过程中,过大的液动力会导致阀芯的换向动作出现滞后甚至卡滞现象,针对这一问题,提出了一种基于阀芯结构优化的液动力补偿方法。首先,采用三维建模软件对直动式比例阀结构进行了三维建模;然后,采用理论推导与计算流体力学(CFD)仿真结合的方法,在阀的开口度和压差改变的情况下,分析了稳态液动力的变化规律;最后,依据液动力动量定理的理论表达式,提出了一种具有液动力补偿功能的阀芯结构,并分析了优化后的阀芯结构对比例阀液动力和流量特性的影响。研究结果表明:在高压、大流量的工作环境中,采用优化的阀芯结构可以更加明显地减小直动式比例阀阀芯所受的液动力;根据全流域液动力仿真结果可知,采用优化后的结构,液动力的最大补偿效果可达45%,可以有效地减小液动力对阀特性的影响,改善比例阀的动态响应性能。 展开更多

关键词 直动式比例阀 液动力补偿 稳态液动力 阀芯结构优化

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液电混合半主动驱动机械臂储能系统设计及仿真 被引量：8

16

作者 乔舒斐 郝云晓 +2 位作者 权龙 葛磊 李泽鹏 《液压与气动》 北大核心 2021年第2期56-62,共7页

针对传统工程装备机械臂重力势能浪费及运行特性差等问题,提出利用高功重比液压缸辅助小功率电机械执行器驱动机械臂的液电混合半主动驱动系统。其中,电机械执行器主动控制机械臂运行,改善运行特性;液压缸与蓄能器连接,构成储能平衡系统... 针对传统工程装备机械臂重力势能浪费及运行特性差等问题,提出利用高功重比液压缸辅助小功率电机械执行器驱动机械臂的液电混合半主动驱动系统。其中,电机械执行器主动控制机械臂运行,改善运行特性;液压缸与蓄能器连接,构成储能平衡系统,用于平衡机械臂自重,回收利用重力势能。根据电机械执行器与液压缸不同组合方式,提出3种驱动方案,以挖掘机动臂为具体应用对象,对不同驱动方案进行参数匹配设计和仿真分析。与节能效果显著的三腔液压缸负载敏感控制系统相比,液电混合驱动系统可进一步降低能耗达51%~56%,动臂速度超调和波动较小,可很好地按照预期速度运行。研究为举升机构驱动系统提供了新的方向,可实现绿色驱动,应用前景广泛。 展开更多

关键词 机械臂 液电混合驱动 电机械执行器 重力势能回收 节能

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电-液混合驱动曳引电梯特性及能效分析 被引量：7

17

作者 赵斌 权龙 郝云晓 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期192-198,共7页

电梯作为高层建筑运输人及货物的设备,自发明至今一直为人们的出行提供便捷;但诸多研究表明电梯能耗占高层建筑总能耗的20%左右,尤其是在能源供需矛盾日益突出的今天,电梯能耗已成为制约其发展和应用的主要问题。为降低电梯能耗,达到电... 电梯作为高层建筑运输人及货物的设备,自发明至今一直为人们的出行提供便捷;但诸多研究表明电梯能耗占高层建筑总能耗的20%左右,尤其是在能源供需矛盾日益突出的今天,电梯能耗已成为制约其发展和应用的主要问题。为降低电梯能耗,达到电梯节能运行的目的,结合曳引电梯的结构特点、运行特性及能耗特性,提出并设计一种新型的电-液混合驱动高能效曳引电梯节能系统。对传统电梯的运行特性进行分析,进而对提出的新型节能原理进行分析。建立曳引电梯能耗的仿真模型,并对传统电梯和节能电梯运行过程中的能耗进行仿真分析,仿真结果表明新型节能系统的节能效果明显。搭建电梯节能综合试验平台,通过在高层建筑进行能耗试验,验证仿真模型的准确性,试验结果表明新型节能系统的节能效率约为10%～14%。本文的研究成果不但是曳引电梯节能方面的发展方向之一,而且在其他垂直提升机械中也具有较好的应用前景。 展开更多

关键词 曳引机 电梯 蓄能器 节能 混合驱动

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机电液混合驱动直线执行器构型设计与性能测试 被引量：6

18

作者 乔舒斐 郝云晓 +2 位作者 权龙 葛磊 夏连鹏 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期212-222,共11页

针对阀控液压缸节流损失大,电机械执行器带载能力弱的问题,通过液压缸活塞与电机械执行器螺母刚性连接的方式,将两类执行器集成为新型的机电液混合驱动直线执行器,主要由电机械驱动机构和液压驱动机构组成。电机械驱动机构用于执行器运... 针对阀控液压缸节流损失大,电机械执行器带载能力弱的问题,通过液压缸活塞与电机械执行器螺母刚性连接的方式,将两类执行器集成为新型的机电液混合驱动直线执行器,主要由电机械驱动机构和液压驱动机构组成。电机械驱动机构用于执行器运动控制,液压驱动机构具有功率放大功能,用于提高执行器带载能力。研究中,活塞杆设计为中空结构用于长行程丝杠的安装,活塞上增设有通油孔用于油液的快速流通。通过密封设计,将活塞两侧设计为可充高压油液的容腔,采用ANSYS Workbench有限元软件对新型执行器零部件进行强度校核。最后,制造执行器试验样机并构建性能测试平台,测试结果表明,设计的机电液混合驱动直线执行器密封效果良好,运动过程中启制动平稳,具有良好的速度与位置控制特性;执行器液压驱动机构增力效果显著,且节流损失较小。所提机电液混合驱动直线执行器融合了液压驱动和电机械驱动的优点,为实现高能效高功率密度直线驱动提供了一种新的思路。 展开更多

关键词 机电液混合驱动直线执行器 电机械执行器 液压缸 集成 结构设计

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液电混合驱动电铲提升系统能效特性研究 被引量：6

19

作者 王翔宇 葛磊 +3 位作者 赵斌 郝云晓 权龙 穆晓鹏 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期418-426,共9页

矿用电铲作业过程中,大质量的工作装置在提升和推压电机驱动下切入物料实现挖掘,在其卸料后下降时,工作装置的重力反驱提升电机发电,发出的电能通过制动电阻以热能形式消耗掉,造成能量浪费。本文提出液电混合驱动电铲提升系统,与提升电... 矿用电铲作业过程中,大质量的工作装置在提升和推压电机驱动下切入物料实现挖掘,在其卸料后下降时,工作装置的重力反驱提升电机发电,发出的电能通过制动电阻以热能形式消耗掉,造成能量浪费。本文提出液电混合驱动电铲提升系统,与提升电机同轴设置液压泵/马达,液压泵/马达的进出油口分别与蓄能器和油箱连接,通过蓄能器的预充压力平衡工作装置的重力。工作装置下降时,液压泵/马达将油箱中的低压油泵入蓄能器中,存储工作装置的重力势能;工作装置提升时,蓄能器释放高压油,液压泵/马达与提升电机共同驱动提升机构,达到降低电机装机功率和能耗的目的。分析了液电混合驱动的电铲提升机构驱动方案及其工作原理,搭建了原理性试验台,对液电混合提升驱动方案进行了验证,进一步建立了电铲整机机电液联合仿真模型,对液电混合电铲提升系统进行仿真分析。结果表明,本文方案可降低提升电机装机功率、峰值功率和能耗,适用于电动机驱动的重型提升装备。 展开更多

关键词 矿用电铲 液电混合驱动 能效特性 节能

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电液比例方向阀阀芯及流道结构优化

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作者 郭子瑞 赵斌 +1 位作者 郝云晓 王波 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第9期295-299,305,共6页

电液比例方向阀作为液压系统的关键元件,对系统控制性能起关键作用。以某型号电液比例方向阀为研究对象,针对主阀芯凹角处漩涡和进出油口处阀芯所受径向力不均匀问题,提出在阀芯凸肩处增加上下双斜边加圆弧的阀芯结构、进出油口流道设... 电液比例方向阀作为液压系统的关键元件,对系统控制性能起关键作用。以某型号电液比例方向阀为研究对象,针对主阀芯凹角处漩涡和进出油口处阀芯所受径向力不均匀问题,提出在阀芯凸肩处增加上下双斜边加圆弧的阀芯结构、进出油口流道设计为圆弧型的结构优化方法。研究中,首先建立了电液比例方向阀的三维模型,并对内部流场进行抽取,采用Fluent软件对不同结构的电液比例方向阀内部流场进行仿真和分析。研究表明,在主阀芯阀口开度一定,入口压力相同的条件下,随着上斜边夹角增大,阀芯凹角处最低压力明显增大,最大湍动能明显减小,有效地抑制了漩涡产生和发展。通过圆弧形流道设计,在不同进口压力和不同阀口开度下,阀芯所受径向力均有所减小,为电液比例方向阀结构优化提供理论基础。 展开更多

关键词 电液比例方向阀 可视化分析 漩涡 湍动能 径向力 结构优化

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