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混合型压力补偿液压控制系统研究

混合型压力补偿液压控制系统研究

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作者：陈旺贵州大学

学位级别：硕士

在工程机械领域,负载敏感技术因为其结构简单,成本低廉,能够实现单泵多执行器复合动作而被广泛应用,负载敏感液压系统具有能对除了最大负载以外的负载进行压力补偿的特性。负载敏感压力补偿系统主要有两种,压力补偿阀前置的压力补偿液... 详细信息

在工程机械领域,负载敏感技术因为其结构简单,成本低廉,能够实现单泵多执行器复合动作而被广泛应用,负载敏感液压系统具有能对除了最大负载以外的负载进行压力补偿的特性。负载敏感压力补偿系统主要有两种,压力补偿阀前置的压力补偿液压控制系统、压力补偿阀后置的压力补偿液压控制系统。本文基于以上两种压力补偿技术,设计了混合型压力补偿液压控制系统。论文在根据混合型压力补偿液压控制系统的应用场合和特性,对混合型压力补偿液压控制系统进行了仿真分析。模拟了系统中压力补偿阀前置的压力补偿回路的输出特性、压力补偿阀后置的压力补偿回路的输出特性。此外,对恶劣工况下混合型压力补偿系统在复合动作时的输出特性进行了分析以及设计了一套基于混合型压力补偿系统的节能系统。文章主要取得了以下研究成果:(1)根据混合型压力补偿液压控制系统的工程应用要求,设计了负载敏感的混合型压力补偿液压控制系统,并对该液压控制系统进行了动力学分析。对主要元器件——负载敏感泵和多路阀的数学模型进行了分析,通过对数学模型的分析得到了主要元器件的部分输出性能。(2)分析了混合型压力补偿液压控制系统的特性。通过液压系统的力学平衡方程与流量连续性方程等,分析了系统的动作原理。在建立主要元件的数学模型的基础上,通过分析外负载对系统变化的影响,得到设计系统的输出特性、性能和结构组成,并且绘制了系统动作过程中的原理图,为建立后续的系统仿真分析模型做铺垫。(3)首先联合了Matlab/Simulink与AMESim多个软件的数值模拟结果进行对比,分析了负载敏感泵和多路阀的输出性能,通过仿真分析结果与实际样本数据进行对比,验证了负载敏感泵和多路阀仿真分析模型的正确性。其次利用AMESim软件仿真对系统的工作回路在多个不同工况下的特性进行了仿真模拟分析,仿真分析结果表明各个执行器能够独立工作互不干扰。最后在系统面对恶劣工况下的多负载复合动作的特性响应进行了仿真分析,仿真分析结果表明系统具有流量优先分配特性以及在恶劣工况下能够保持较好的抗流量饱和能力。上述仿真结果说明混合型压力补偿液压控制系统有较强的抗干扰能力,同时也为系统的工程应用提供理论依据和指导。(4)为了使得混合型压力补偿液压控制系统更加节能,设计了一套基于混合型压力补偿液压控制系统的节能系统,并且在多个工况下的能耗进行分析。利用AMESim软件模拟了混合型压力补偿液压控制系统的不同工况,仿真分析表明节能系统能够有效的对能量进行回收,整体设计合理。综上所述的研究和仿真分析结果表明,混合型压力补偿液压控制系统的性能优良,在工程应用场合具有可行性。

关键词：负载敏感混合型压力补偿 Matlab/AMESim 抗流量饱和能耗分析

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