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数字型液压变压器设计及其稳态特性研究

机械工程学报 2022年第8期58卷 266-273页

作者：刘涛孙仁福韩炎赵丁选河北省重型机械流体动力传输与控制重点实验室秦皇岛066004 先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室秦皇岛066004

提出一种数字型液压变压器(Digital hydraulic transformer,DHT),将多个二进制排量比的泵/马达流量单元组合在一起,利用机械连接使其同步转动。在各流量单元的进出口连接高速开关阀组,各阀组的通断状态对应着一个二进制数字,通过对进出... 详细信息

提出一种数字型液压变压器(Digital hydraulic transformer,DHT),将多个二进制排量比的泵/马达流量单元组合在一起,利用机械连接使其同步转动。在各流量单元的进出口连接高速开关阀组,各阀组的通断状态对应着一个二进制数字,通过对进出口阀组状态数字的控制,可以调节变压比进而实现不同的压力输出。根据DHT的工作原理,进行结构设计和数学建模,并制造出样机,最后搭建试验平台对其稳态工作特性进行试验验证。结果表明,所提出的数字型液压变压器可以随着数字控制量的改变而变压,验证了其变压原理的可行性和实用性。DHT具有数字元件离散、简单和易控等特性且变压范围大,可以作为液压恒压网络系统中的二次调节元件驱动直线负载,还可以回收负载端的势能和压力能,对提高液压系统效率具有重要意义。

关键词：液压变压器恒压网络高速开关阀工作特性

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脉宽调制型液压变压器的设计与仿真

机械科学与技术 2022年第11期41卷 1753-1758页

作者：刘涛韩炎李浩赵丁选燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004

设计了一种脉宽调制型液压变压器,其由泵/马达流量单元和控制阀组组成,通过控制A、B两侧高速开关阀脉宽信号的占空比实现变压功能。介绍了脉宽调制型液压变压器的工作原理,通过理论推导和数学建模验证了其原理的可行性,并利用AMESim仿... 详细信息

设计了一种脉宽调制型液压变压器,其由泵/马达流量单元和控制阀组组成,通过控制A、B两侧高速开关阀脉宽信号的占空比实现变压功能。介绍了脉宽调制型液压变压器的工作原理,通过理论推导和数学建模验证了其原理的可行性,并利用AMESim仿真软件对脉宽调制型液压变压器的变压过程进行仿真分析。脉宽调制型液压变压器控制灵活,调压范围大,可作为恒压网络系统中的二次调节元件驱动直线负载,还可回收负载端的压力能,对提高液压系统效率具有重要意义。

关键词：液压变压器脉宽调制高速开关阀恒压网络

液压变压器与液压蓄能器串联使用的优化条件及能量回收研究

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中国机械工程 2003年第3期14卷 192-195页

作者：董宏林姜继海吴盛林哈尔滨工业大学流体传动及控制研究所

在介绍液压变压器结构及工作原理的基础上 ,阐述了液压变压器与液压蓄能器组合使用的优点及优化条件 ,建立了两者组成的子系统数学模型 ,并在简化的条件下给出了该系统微分方程的解析解。以二次调节静液传动实验台为应用背景 ,对系统进... 详细信息

在介绍液压变压器结构及工作原理的基础上 ,阐述了液压变压器与液压蓄能器组合使用的优点及优化条件 ,建立了两者组成的子系统数学模型 ,并在简化的条件下给出了该系统微分方程的解析解。以二次调节静液传动实验台为应用背景 ,对系统进行了仿真研究 ,结果证实了该方案的可行性。

关键词：二次调节液压变压器液压蓄能器能量回收串联

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液压变压器的发展现状

机械工程学报 2003年第5期39卷 1-5页

作者：杨华勇欧阳小平徐兵浙江大学流体传动及控制国家重点实验室杭州310027

液压变压器是在恒压网络二次调节系统下发展起来的新型液压元件。介绍了液压变压器的技术背景及发展历程、液压变压器的节能思想及其特点,并对典型液压变压器的工作原理、研发中需要解决的关键技术问题、液压变压器的效率计算进行了阐述... 详细信息

液压变压器是在恒压网络二次调节系统下发展起来的新型液压元件。介绍了液压变压器的技术背景及发展历程、液压变压器的节能思想及其特点,并对典型液压变压器的工作原理、研发中需要解决的关键技术问题、液压变压器的效率计算进行了阐述,同时介绍了液压变压器的国内外研究现状及其在液压系统中的应用。对液压变压器的应用前景进行了展望,指出经完善其关键技术,液压变压器必将会在未来的液压传动系统中扮演重要角色。

关键词：液压变压器发展现状液压元件节能液压系统

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液压变压器效率特性的测试与分析

浙江大学学报（工学版） 2008年第7期42卷 1231-1235页

作者：马吉恩杨华勇徐兵欧阳小平浙江大学流体传动及控制国家重点实验室浙江杭州310027

针对液压变压器效率低的问题,对其效率特性进行数学模型的理论分析和修正,并通过实验测试对比的方法进行了研究,掌握其规律特点.对效率特性的数学模型进行改进,引入了考虑机械能损耗以及热能损耗影响的损耗系数,对效率计算分界点问题提... 详细信息

针对液压变压器效率低的问题,对其效率特性进行数学模型的理论分析和修正,并通过实验测试对比的方法进行了研究,掌握其规律特点.对效率特性的数学模型进行改进,引入了考虑机械能损耗以及热能损耗影响的损耗系数,对效率计算分界点问题提出按照调压比特性进行划分.利用液压变压器性能测试实验台,对其效率特性进行实验研究发现,液压变压器的效率特性满足液压泵/马达的效率无因次特性曲线;效率与其控制角度之间有着密切的关系;机械效率随转速的增加而降低,随控制角度的增加而提高;总效率随油源压力的增加而增加;总效率存在最高效率转速点.

关键词：液压变压器恒压网络柱塞泵

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液压变压器变压比特性研究

北京理工大学学报 2010年第2期30卷 166-169,248页

作者：胡纪滨李小金魏超北京理工大学车辆传动国家重点实验室北京100081

为解决已有的液压变压器变压比模型与实际结果偏差较大的问题,通过对实际工作过程中不应忽略的摩擦与泄漏损失进行研究,引入机械摩擦损失系数、黏性摩擦损失系数和层流泄漏系数,建立了液压变压器变压比模型.计算分析和试验结果表明,负... 详细信息

为解决已有的液压变压器变压比模型与实际结果偏差较大的问题,通过对实际工作过程中不应忽略的摩擦与泄漏损失进行研究,引入机械摩擦损失系数、黏性摩擦损失系数和层流泄漏系数,建立了液压变压器变压比模型.计算分析和试验结果表明,负载流量对液压变压器的变压比特性影响巨大,液压变压器的变压比应表示为配流盘控制角和负载流量的函数.当控制角不变时,变压比随负载流量的增大单调减小;当负载流量不变时,变压比存在有限的最大值,这一最大值及其对应的最大有效控制角随负载流量的增大而减小.

关键词：液压变压器变压比摩擦损失系数泄漏损失系数

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液压变压器四象限工作特性研究

哈尔滨工业大学学报 2009年第1期41卷 62-66,75页

作者：卢红影姜继海哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001

对液压变压器工作于四象限的特性进行了研究,建立了液压变压器四象限工作的动力学模型.对液压变压器四象限工况下,液压蓄能器流量特性、液压恒压网络系统压力特性以及液压变压器控制角特性进行了仿真研究,结果表明:随着负载的变化,液压... 详细信息

对液压变压器工作于四象限的特性进行了研究,建立了液压变压器四象限工作的动力学模型.对液压变压器四象限工况下,液压蓄能器流量特性、液压恒压网络系统压力特性以及液压变压器控制角特性进行了仿真研究,结果表明:随着负载的变化,液压恒压网络系统压力波动范围不超过3%,基本保持为准液压恒压网络系统,而液压蓄能器的流量以及液压变压器的控制角则呈非线性增加或减小.

关键词：液压变压器四象限工作负负载节能

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液压变压器瞬时流量特性分析

机械工程学报 2007年第11期43卷 44-49页

作者：徐兵马吉恩杨华勇浙江大学流体传动及控制国家重点实验室杭州310027

为了深入了解液压变压器高噪声产生的内在原因,对液压变压器的瞬时流量特性进行理论推导和仿真研究。通过理论推导建立液压变压器在不同配流盘控制角度和不同工作状态时瞬时流量的数学模型,并对其进行仿真分析。总结各槽口在不同工况下... 详细信息

为了深入了解液压变压器高噪声产生的内在原因,对液压变压器的瞬时流量特性进行理论推导和仿真研究。通过理论推导建立液压变压器在不同配流盘控制角度和不同工作状态时瞬时流量的数学模型,并对其进行仿真分析。总结各槽口在不同工况下瞬时流量的变化规律,进而优化模型,并得到各槽口在不同工作状态时的瞬时流量脉动率。提出流量脉动率高是造成液压变压器高噪声的主要原因,在液压变压器试验研究中也得到液压变压器噪声要高于同基体结构相同转速下柱塞泵、马达的噪声的结论。研究结果揭示了液压变压器高噪声的主要原因,并为改善液压变压器的性能提供重要的理论依据。

关键词：液压变压器瞬时流量流量特性噪声

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液压变压器输出压力特性研究

中国机械工程 2006年第23期17卷 2492-2495页

作者：欧阳小平徐兵杨华勇徐秀华浙江大学流体传动及控制国家重点实验室杭州310027 浙江大学宁波理工学院宁波315100

建立液压变压器输出压力数学模型并进行仿真分析;建立了液压变压器测试系统,并对液压变压器输出压力特性进行试验研究。仿真与试验结果吻合,液压变压器输出压力由配流盘控制角度θ决定,同时受负载的影响。试验还表明,液压变压器实际运... 详细信息

建立液压变压器输出压力数学模型并进行仿真分析;建立了液压变压器测试系统,并对液压变压器输出压力特性进行试验研究。仿真与试验结果吻合,液压变压器输出压力由配流盘控制角度θ决定,同时受负载的影响。试验还表明,液压变压器实际运行过程中存在摩擦阻力做功,导致输出压力值较理想压力值低。

关键词：液压变压器压力配流盘控制角度仿真