排氣回收控制系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、氣缸作為氣動系統(tǒng)中最重要的執(zhí)行元件在工廠、企業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。但氣缸完成一個工作行程后，原工作腔內(nèi)的氣體要排向大氣，放掉的這部分有壓空氣仍然具備作功的能力，若能加以回收利用，對整個工業(yè)系統(tǒng)來說，具有重大的節(jié)能意義。但如果直接用一氣罐與氣缸排氣腔相連進(jìn)行排氣回收，經(jīng)過幾個工作循環(huán)后，氣罐壓力逐漸升高，可能會對氣缸活塞的運(yùn)動特性產(chǎn)生不利影響。針對這些問題，論文研究了一種新的技術(shù)方案，既能對氣缸排氣腔壓縮空氣盡可能多的回收，又對氣缸運(yùn)動特

2、性影響較小。為此，論文對所涉及的關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行了深入的理論分析和實(shí)驗(yàn)研究。 論文提出了一種創(chuàng)新性的氣缸排氣能量回收技術(shù)途徑：通過附加排氣回收控制裝置將氣缸排氣腔的有壓空氣回收到儲氣罐中，并作為中壓空氣源再利用，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能。首先，研究了一種高效的、適合于工業(yè)應(yīng)用的回收系統(tǒng)組成形式；然后建立了相應(yīng)的系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型；并通過仿真和實(shí)驗(yàn)，分析出了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)所要解決的關(guān)鍵性的控制技術(shù)問題。這為下一步研究排氣回收控制判據(jù)及排氣回收效率的評價方法

3、奠定了基礎(chǔ)。 為了獲得關(guān)鍵的控制技術(shù)指標(biāo)以控制排氣回收過程的啟、停切換，論文給出了氣缸排氣回收切換控制判據(jù)及控制策略。首先，在對排氣回收控制過程理論分析的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出了排氣回收切換控制壓差的理論表達(dá)式，分析表明，排氣回收切換控制壓差與氣缸使用壓力等參數(shù)有關(guān)，氣缸使用壓力為0.2MPa-0.5MPa排氣回收時，其變化值約在0.02MPa-0.05MPa之間；另外，為了簡化回收控制策略和控制裝置，且使控制壓差更加可靠、適用，在實(shí)際

4、應(yīng)用中，建議切換控制壓差取一固定值0.05MPa，并將該值作為排氣回收切換控制判據(jù)，這為排氣回收控制裝置的設(shè)計及工程實(shí)際應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。 此外，為了實(shí)現(xiàn)排氣回收切換控制過程，且使排氣回收控制裝置能夠在實(shí)際中便于推廣應(yīng)用，根據(jù)氣缸排氣回收控制判據(jù)及控制策略的分析，分別設(shè)計了定差減壓閥控制和差壓開關(guān)控制的兩種排氣回收控制裝置，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，差壓開關(guān)控制裝置相對較好。 最后，為了分析排氣回收控制系統(tǒng)的回收效果，提出了系統(tǒng)排氣回