集成式高响应节能控制阀的节能特性研究

【摘要】：由于世界能源危机的爆发,节能技术被各个行业所重视,而液压系统存在多次能量转换,其能耗较电气传动和机械传动大,而且液压油造成潜在环境污染和油的损耗,加上液压系统的噪声也高,在能源紧张的今天其应用领域正逐渐被其他传动技术所压缩,液压领域在未来发展的方向之一就是如何降低液压系统能耗,完善液压系统节能技术。因此,在保证性能要求与可靠性的同时还能实现高效节能,这对液压控制系统来说具有非常重要的意义。现有的大部分节能控制技术只适用于泵控系统,而在阀控系统中的节能技术有待突破,故研究一种既保证高响应性能又能消除重复节流损失实现节能的控制阀能够为阀控系统中的节能技术开辟一条新途径。 本文根据集成式高性能节能控制阀的基础理论-阀口独立控制原理,研究集成式高性能节能控制阀的节能控制。在保证高响应性能的前提下,依据工况要求进行单边节流控制,消除常规控制阀因节流边机械固联的重复节流损失,和通过应用差动回路使流量再生来实现节能的目的。本文研究了利用集成阀在多种工况下的节能原理与控制策略、基于多个基本单元实现高响应节能控制的协同控制方法、以及集成阀的动、静态特性研究。理论分析和实验结果表明,利用集成阀可大大提高液压系统的效率。本项研究为提高阀控系统的效率开辟新的途径,并为该种控制阀的工业化应用奠定理论和技术基础。 【关键词】：液压系统 集成控制阀 节能控制 可编程序独立节流 协同控制
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TH137.52
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-19
• 1.1 液压行业节能技术的发展和研究现状10-12
• 1.2 集成阀研究的目的及意义12-13
• 1.3 集成阀的发展及研究现状13-17
• 1.4 课题来源17-18
• 1.5 本文的主要研究内容18-19
• 第2章 集成阀的动、静态特性的研究19-29
• 2.1 引言19
• 2.2 集成阀的静态特性分析19-24
• 2.2.1 空载流量特性19-20
• 2.2.2 压力增益特性20-21
• 2.2.3 压力流量特性21-22
• 2.2.4 内部泄漏特性22-23
• 2.2.5 流量压降特性23-24
• 2.3 集成阀的受力分析24-26
• 2.3.1 集成阀的轴向液动力24
• 2.3.2 集成阀的阀芯与阀套间的摩擦力24-25
• 2.3.3 集成阀的驱动力25-26
• 2.4 集成阀动态特性分析26-28
• 2.4.1 频率响应特性26-27
• 2.4.2 阶跃响应特性27-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第3章 集成阀的节能特性分析29-46
• 3.1 引言29
• 3.2 集成阀的节能原理29-30
• 3.3 不同负载下通过减少系统压力实现节能的特性研究30-38
• 3.3.1 双向负载，活塞杆伸出时的节流控制模式31-34
• 3.3.2 双向负载，活塞杆缩回时的节流控制模式34-38
• 3.4 不同负载下通过降低泵的流量实现节能的特性研究38-40
• 3.4.1 双向负载，活塞杆伸出时差动节流控制38-39
• 3.4.2 负载使活塞杆缩回时的流量再生节能控制39-40
• 3.5 不同负载条件下通过消除重复节流损失实现节能的特性研究40-45
• 3.6 本章小结45-46
• 第4章 集成阀的实验研究与分析46-80
• 4.1 引言46
• 4.2 集成阀实验系统测试平台简介46-51
• 4.3 集成阀的静、动态特性的测试实验51-55
• 4.3.1 静态特性测试实验51-53
• 4.3.2 动态特性测试实验53-55
• 4.4 集成阀的节能特性实验研究55-78
• 4.4.1 双向负载，活塞杆伸出时的节流控制测试55-64
• 4.4.2 双向负载，活塞杆缩回时的节流控制测试64-73
• 4.4.3 双向负载，活塞杆伸出差动节流控制测试73-75
• 4.4.4 负载使活塞杆伸出时的流量再生节能控制测试75-77
• 4.4.5 负载使活塞杆缩回时的流量再生节能控制测试77-78
• 4.5 本章小结78-80
• 结论80-81
• 参考文献81-86
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果86-87
• 致谢87-88
• 作者简介88

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