步进梁液压系统节能研究

【摘要】：随着能源短缺问题的日益严重,人们将越来越多的目光集中在节能减排上。而液压行业作为我们国家的重要行业,对国民经济的发展起着重要作用。但是液压传动油液污染比较严重,系统效率很低,这不适应当前环保和节能减排的要求。而本文将对步进梁液压系统的节能设计作出深入研究。研究主要内容如下: 1.从液压系统的组成和能量转换上进行分析,得出液压系统效率低的原因是由于能量的损失造成的。能量损失主要包括能量转换元件的能力转换损失、结构布局决定的传输损失和动力源与负载特性不匹配的匹配损失。 2.根据能量损失的原因通过不同的节能途径来改善提高液压系统的效率,如提高系统的能量转换效率、提高原动机功率的利用率、提高系统的传输效率和液压源的合理利用,以及使用液压节能回路和其他节能途径。 3.以某钢厂步进梁加热炉液压系统为实例,通过不同的节能途径对该液压系统进行节能改造和设计。在系统中使用负载敏感泵液压源来对负载的流量和压力进行匹配,最大限度的实现节能效果。利用液压仿真软件AMESIM对负载敏感泵进行模型仿真,改变模型参数对其进行结构优化。对步进梁液压系统进行AMESIM仿真,得出该系统的压力,流量随着负载的压力流量相匹配,在最大程度上实现节能。 本文通过对液压系统节能途径作出了分析和总结,在步进梁液压系统中运用节能途径进行节能改造和设计,运用AMESIM仿真软件对步进梁液压系统的节能性进行了验证,为液压节能系统的设计提供了依据,特别是对与特大型重载步进梁加热炉液压系统在节能方面具有重要意义。 【关键词】：液压系统 能量转换 节能 负载敏感 AMESIM仿真
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TH137
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-12
• 1.1 选题背景8-10
• 1.2 我国液压技术的现状及发展趋势10
• 1.3 课题研究的意义和内容10-12
• 第二章 液压系统能量转换分析12-15
• 2.1 液压系统的工作原理和系统组成12-13
• 2.2 液压系统能量转换分析13-15
• 第三章 液压系统节能途径15-37
• 3.1 提高系统能量转换效率15-17
• 3.1.1 动力元件的选型15
• 3.1.2 差动液压缸的能耗分析15-17
• 3.2 提高原动机功率利用率17-18
• 3.2.1 双泵总功率变量调节控制17-18
• 3.2.2 转速检测匹配控制18
• 3.3 提高系统传输效率18-22
• 3.3.1 回路阻力效应分析19-21
• 3.3.2 各种高传输效率阀21-22
• 3.4 液压源的合理利用22-27
• 3.4.1 恒压液压源22
• 3.4.2 压力适应液压源22-23
• 3.4.3 流量适应液压源23-25
• 3.4.4 功率适应液压源25-26
• 3.4.5 这四种液压源的分析和比较26-27
• 3.5 液压系统节能回路27-30
• 3.5.1 能量回收及二次调节系统27-29
• 3.5.2 负载敏感系统节能回路29-30
• 3.6 其他节能途径30-37
• 3.6.1 高水基液压元件30
• 3.6.2 复合传动和控制30-31
• 3.6.3 一种液压系统用节能型复合油箱31-37
• 第四章 步进梁液压系统节能设计37-41
• 4.1 步进梁传动机构的工作原理37-38
• 4.2 步进梁节能液压系统设计38-41
• 第五章 步进梁液压系统仿真分析41-63
• 5.1 AMESIM 仿真软件介绍41-44
• 5.1.1 AMESIM 特点41-42
• 5.1.2 AMESIM 软件使用步骤42-44
• 5.2 负载敏感泵模型仿真分析44-55
• 5.2.1 负载敏感泵的工作原理44-45
• 5.2.2 负载敏感泵的数学模型45-48
• 5.2.3 负载敏感泵的建模及仿真48-55
• 5.2.3.1 负载敏感泵AMESIM 建模思想48-50
• 5.2.3.2 负载敏感泵模型验证及其性能分析50-55
• 5.3 步进梁液压系统仿真分析55-63
• 第六章 全文总结与展望63-64
• 参考文献64-67
• 致谢67-68
• 攻读硕士学位期间发表的论文及申请的专利68-69
• 摘要69-70
• Abstract70-71

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