多路液压功率流耦合匹配系统及其应用研究

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1、分类号：TH38密级：UDC：621.6学校代码：11065博士学位论文多路液压功率流耦合匹配系统及其应用研究马永志指导教师张铁柱学科专业名称材料科学与工程论文提交日期2015.11.19论文答辩日期2015.11.27答辩委员会主席李国祥摘要针对液压传动功率损失大、效率低等问题，基于液压系统能效分析、节能率分析、效率曲线高效区提出了恒压、流量耦联两类多路液压功率流耦合匹配系统，进行了系统工作机理、结构方案设计、工况分析研究、系统建模；基于高效区及其界定原则建立了液压系统能效等级评价体系；完成了负载（单负载、双负载）系统能效流程分析及其优化研究，分析了冲次、行程和负载变化等对系统

2、的影响；以挖掘机为例，通过系统能效流程分析进行了多路液压功率流耦合匹配系统应用研究。研究分析表明，多路液压功率流耦合匹配系统实现了参数调节、功率调节（具有内部功率调节和外部功率调节）、剩余液压功率回收、制动能回收等功能于一体，可实现11种稳定运行工况，系统动力源能以系统平均有效功率工作在最佳工况点，有效降低了系统实际安装功率，多路液压功率流耦合匹配系统能根据实际工况随时对冲程、冲次以及负载变化等进行无级调节；多路液压功率流耦合匹配系统挖掘机能源利用率达33.67%。针对液压系统易发生泄漏问题，设计了一种泄漏实时自闭系统，进行了AMESim建模仿真分析。分析表明，该系统可通过自定义

3、许可泄漏量来实时切断泄漏源，满足了多路液压功率流耦合匹配系统的泄漏实时自闭功能需求。关键词：多路液压功率流；耦合匹配；参数调节；能量回收系统；泄漏实时自闭系统AbstractTosolvebiglossofdrivingpower,lowefficiencyproblems,themultiplexhydraulicpowerflowcouplingmatchsystem(MHPFCMS)isproposedbasedonenergyefficiencyanalysisofhydraulicsystem,energysavingrateanalysisandhighefficie

4、ntrangeofhydraulicefficiencycurve,itincludetwocategories,oneispressure--coupled,theotherisflow-coupled.Theoreticalanalysisismadeonoperationprincipleforsystem.ThenewdesignprojectoftheMHPFCMSisputforword,andworkingstatusisanalysised.ThemathematicalmodelingoftheMHPFCMSwasbuilt.Basedonhighefficie

5、ncyareaanditsdefiningprinciples,thelevelofthehydraulicsystemenergyefficiencyevaluationsystemevaluationsystemisestablished.Theresearchofsystemload(singleanddoubleload)systemanalysisanddesignofenergyefficiencyprocessanalysisanditsoptimizationstudyhavebeencompletedbythisanalysismethod.Theanalysi

6、softhepumpingspeed,pumpingstrokeandloadvariations’influenceonsystemispresented.Withexcavators,forexample,itmakestheappliedresearchoftheMHPFCMSonthetheoriesandmethods.ResearchresultsshowthatMHPFCMScombinesparameteradjustment,powerregulationand,theremaininghydraulicpowerrecovery,regenerativebra

7、kingenergy.Itcanrealize11kindsofstableoperationcondition.Inanyworkingcondition,thepowersourcesinhydraulicsystemcaneasilyworkatoptimumoperatingpointwithanaverageeffectivepowersystem,soitcaneffectivelyreducetheactualinstallationofpowersystem.St