電液伺服斜盤柱塞式液壓變壓器的研究.pdf

1、隨著人類社會的發(fā)展,能源問題越來越引起人們的重視,在液壓傳動領(lǐng)域,如何提高液壓系統(tǒng)的效率,降低能耗一直是人們研究的熱點(diǎn)。恒壓網(wǎng)絡(luò)二次調(diào)節(jié)技術(shù)一方面可以使動力源工作在高效區(qū),另一方面降低了液壓系統(tǒng)的節(jié)流損失并且可以對負(fù)負(fù)載的能量進(jìn)行回收再利用,因此極大的提高了整個(gè)液壓系統(tǒng)的傳動效率,有廣闊的應(yīng)用前景。基于恒壓網(wǎng)絡(luò)容積控制的二次調(diào)節(jié)靜液傳動技術(shù)只能應(yīng)用在旋轉(zhuǎn)負(fù)載情況下,當(dāng)執(zhí)行元件為直線負(fù)載時(shí)就必須用到液壓變壓器。集成式液壓變壓器將液壓泵/馬

2、達(dá)功能集成于一體,結(jié)構(gòu)緊湊、體積小,可以在恒壓網(wǎng)絡(luò)容積控制二次調(diào)節(jié)靜液傳動系統(tǒng)中無節(jié)流損失的控制液壓執(zhí)行元件,還可以回收負(fù)負(fù)載的能量,簡化了液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),提高了液壓系統(tǒng)的效率,因此,對集成式液壓變壓器的研究具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
　　在查閱大量國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,對目前國內(nèi)外研究的液壓變壓器進(jìn)行了分類,重點(diǎn)分析了集成式液壓變壓器的工作原理及其應(yīng)用前景,闡述了國內(nèi)外集成式液壓變壓器的應(yīng)用與發(fā)展?fàn)顩r,提出了論文的主要研究

3、內(nèi)容。
　　集成式液壓變壓器是一種新型的液壓元件,首先對其變壓原理進(jìn)行了理論分析,基于理論分析設(shè)計(jì)了電液伺服擺動液壓馬達(dá)做為液壓變壓器的伺服驅(qū)動機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì)了一種電液伺服擺動液壓馬達(dá)控制的斜盤柱塞式液壓變壓器,實(shí)現(xiàn)了液壓變壓器通過電液伺服擺動液壓馬達(dá)來進(jìn)行變壓比的控制,在主軸上設(shè)計(jì)配流油路實(shí)現(xiàn)液壓變壓器的配流。該電液伺服斜盤柱塞式液壓變壓器具有體積小,結(jié)構(gòu)緊湊,動態(tài)響應(yīng)快,變壓過程理論上無節(jié)流損失,變壓范圍大等優(yōu)點(diǎn)。
　　本文

4、基于剩余壓緊力和剩余壓緊力矩法對液壓變壓器的平面配流結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),并采用遺傳算法進(jìn)行了求解。采用三角錐作為配流盤緩沖槽的結(jié)構(gòu)形式,建立了過渡過程的壓力緩沖數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行了MATLAB仿真,得到了最佳的緩沖槽結(jié)構(gòu)參數(shù),運(yùn)用ADINA軟件的流固耦合功能進(jìn)行了配流盤緩沖槽的有限元分析,并對液壓變壓器的噪聲進(jìn)行了測量。
　　建立了電液伺服斜盤柱塞式液壓變壓器瞬時(shí)流量特性、瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩特性的數(shù)學(xué)模型,從液壓變壓器的控制角為零的情況推廣到控

5、制角為全區(qū)間的情況,仿真結(jié)果表明液壓變壓器的流量脈動率、轉(zhuǎn)矩脈動率在全區(qū)間范圍內(nèi)很大,并對不同柱塞數(shù)下的流量脈動率進(jìn)行了對比研究。
　　針對電液伺服斜盤柱塞式液壓變壓器壓力控制的特點(diǎn),對其控制策略進(jìn)行了研究。建立了電液伺服斜盤柱塞式液壓變壓器的數(shù)學(xué)模型,采用模糊–PID雙?？刂撇呗赃M(jìn)行壓力控制,在小偏差時(shí),采用PID控制,可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和減小誤差,在大偏差時(shí),采用模糊控制,提高系統(tǒng)的快速性和智能性。基于理論分析和手動控制的經(jīng)