吉林大学学报(工学版) ›› 2016, Vol. 46 ›› Issue (6): 1906-1911.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb201606020

• • 上一篇    下一篇

基于液压变压器的自适应换向驱动系统

吴维, 狄崇峰, 胡纪滨, 苑士华   

  1. 北京理工大学 机械与车辆学院,北京 100081
  • 收稿日期:2015-07-01 出版日期:2016-11-20 发布日期:2016-11-20
  • 作者简介:吴维(1983-),男,副教授,博士生导师.研究方向:流体传动与控制.E-mail:wuweijing@bit.edu.cn
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(51305034)

Adaptive reverse driving system based on hydraulic transformer

WU Wei, DI Chong-feng, HU Ji-bin, YUAN Shi-hua   

  1. School of Mechanical Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China
  • Received:2015-07-01 Online:2016-11-20 Published:2016-11-20

摘要: 为了充分发挥液压恒压网络系统的节能特性,实现驱动系统的四象限工作特性,提出了一种基于液压变压器的自适应换向驱动系统。通过压力交叉反馈控制驱动系统中的液控单向阀,使得仅通过改变液压变压器控制角,就能够实现系统的自适应换向。通过建立系统模型,分析了系统的工作特性。研究结果表明:当系统从驱动工况切换到制动工况时,系统响应迅速,液压变压器转速徒然下降;在制动压力建立起来之后,液压变压器进入稳定工况,转速逐渐下降;在制动工况下,系统能够实现再生制动,回收部分制动动能,并通过液压变压器将能量存储于液压蓄能器中。

关键词: 流体传动与控制, 液压变压器, 压力交叉反馈, 液控单向阀, 再生制动

Abstract: In order to make full use of the energy saving ability of hydraulic common pressure rail system and enable the driving system have four-quadrant operating characteristics, an adaptive reverse driving system based on hydraulic transformer is presented. By controlling the hydraulically operated check valve with pressure cross feedback, the driving system can realize adaptive reversion by changing the control angle of the hydraulic transformer. The system model is built and the operating characteristics are analyzed. The results indicate that the system response is fast when the system switches from driving mode to braking mode, the speed of hydraulic transformer decreases sharply. After the braking pressure built up, the hydraulic transformer operates in the steady condition and the speed decreases gradually. Under the braking condition, the system can realize regenerative braking and save part of the kinetic energy. The energy is stored in the hydraulic accumulator.

Key words: fluid power transmission and control, hydraulic transformer, pressure cross feedback, hydraulic operated check valve, regenerative braking

中图分类号: 

  • TH137
[1] 杨华勇,欧阳小平,徐兵. 液压变压器的发展现状[J]. 机械工程学报,2003,39(5):1-5.
Yang Hua-yong,Ouyang Xiao-ping,Xu Bing.Deve-lopment of hydraulic transformer[J].Chinese Journal of Mechanical Engineering,2003,39(5):1-5.
[2] Wu Wei, Hu Ji-bin, Jing Chong-bo, et al. Investigation of energy efficient hydraulic hybrid propulsion system for automobiles[J]. Energy,2014,73:497-505.
[3] 姜继海,卢红影,周瑞艳,等. 液压恒压网络系统中液压变压器的发展历程[J]. 东南大学学报:自然科学版,2006,36(5):869-874.
Jiang Ji-hai, Lu Hong-ying, Zhou Rui-yan, et al. Development of hydraulic transformer in constant pressure rail system[J]. Journal of Southeast Universtity (Natural Science Edition),2006,36(5):869-874.
[4] 卢红影,姜继海,张维官,等. 基于液压恒压网络系统的液压变压器控制液压缸系统[J]. 吉林大学学报:工学版,2009,39(4): 885-890.
Lu Hong-ying, Jiang Ji-hai, Zhang Wei-guan, et al. Hydraulic transformer driving hydraulic cylinder based on constant-pressure hydraulic rail system[J]. Journal of Jilin University(Engineering and Technology Edition),2009,39(4):885-890.
[5] Shen Wei,Jiang Ji-hai,Su Xiao-yu,et al.A new type of hydraulic cylinder system controlled by the new-type hydraulic transformer[J]. Journal of Mechanical Engineering Science,2014,228(12):2233-2245.
[6] 卢红影,姜继海. 液压变压器四象限工作特性研究[J]. 哈尔滨工业大学学报,2009,41(1):62-75.
Lu Hong-ying, Jiang Ji-hai. Four-quadrant operation characteristic of hydraulic transformer[J]. Journal of Harbin Institute of Technology,2009,41(1):62-75.
[7] 沈伟,姜继海. 液压混合动力挖掘机的能量回收效率分析[J]. 华南理工大学学报:自然科学版, 2012,40(1):82-87.
Shen Wei, Jiang Ji-hai. Analysis of energy recovery efficiency of hydraulic hybrid excavator[J]. Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition),2012,40(1):82-87.
[8] Achten P A J.A serial hydraulic hybrid drive train for off-road vehicles[DB/OL].[2015-06-20].https://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.457.3637&rep=rep1&type=pdf.
[9] Jiang Zhong-lin, Wu Wei, Yuan Shi-hua, et al. Simulation of a vehicle hydraulic propulsion system[J]. Journal of Beijing Institute of Technology, 2014,23(2): 178-183.
[10] Achten P A J. The hydrid transmission[C]∥SAE Paper,2007-01-4152.
[11] 荆崇波. 旋转斜盘液压变压器特性研究[D]. 北京:北京理工大学机械与车辆学院, 2010.
Jing Chong-bo.Research on characteristics of rotate-plate hydraulic transformer[D].Beijing: School of Mechanical Engineering, Beijing Institute of Technology,2010.
[1] 姜继海, 葛泽华, 杨晨, 梁海健. 基于微分器的直驱电液伺服系统离散滑模控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1492-1499.
[2] 刘建芳, 王记波, 刘国君, 李新波, 梁实海, 杨志刚. 基于PMMA内嵌三维流道的压电驱动微混合器[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1500-1507.
[3] 刘国君, 马祥, 杨志刚, 王聪慧, 吴越, 王腾飞. 集成式三相流脉动微混合芯片[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1063-1071.
[4] 刘祥勇, 李万莉. 包含蓄能器的电液比例控制模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1072-1084.
[5] 秦大同, 林毓培, 胡建军, 郭子涵. 基于无级变速器速比控制的插电式混合动力汽车再生制动控制策略[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 380-386.
[6] 曾小华, 李广含, 宋大凤, 李胜, 朱志成. 轮毂液压混合动力商用车主动防侧翻控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 1-10.
[7] 王佳怡, 刘昕晖, 王昕, 齐海波, 孙晓宇, 王丽. 数字二次元件变量冲击机理及其抑制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1775-1781.
[8] 靳立强, 孙志祥, 郑迎. 电动轮汽车复合再生制动系统防抱协调控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(5): 1344-1351.
[9] 闻德生, 王京, 高俊峰, 周聪. 双定子单作用叶片泵闭死容腔的压力特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(4): 1094-1101.
[10] 刘国君, 张炎炎, 杨旭豪, 李新波, 刘建芳, 杨志刚. 声表面波技术在金纳米粒子可控制备中的应用[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(4): 1102-1108.
[11] 王丽, 刘昕晖, 王昕, 陈晋市, 梁燚杰. 装载机数字液压传动系统换挡策略[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(3): 819-826.
[12] 李慎龙, 刘树成, 邢庆坤, 张静, 赖宇阳. 基于LBM-LES模拟的离合器摩擦副流致运动效应[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(2): 490-497.
[13] 张敏, 李松晶, 蔡申. 基于无阀压电微泵控制的微流控液体变色眼镜[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(2): 498-503.
[14] 闻德生, 陈帆, 甄新帅, 周聪, 王京, 商旭东. 双定子泵和马达在压力控制回路中的应用[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(2): 504-509.
[15] 顾守东, 刘建芳, 杨志刚, 焦晓阳, 江海, 路崧. 压电式锡膏喷射阀特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(2): 510-517.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 刘松山, 王庆年, 王伟华, 林鑫. 惯性质量对馈能悬架阻尼特性和幅频特性的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 557 -563 .
[2] 初亮, 王彦波, 祁富伟, 张永生. 用于制动压力精确控制的进液阀控制方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 564 -570 .
[3] 李静, 王子涵, 余春贤, 韩佐悦, 孙博华. 硬件在环试验台整车状态跟随控制系统设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 577 -583 .
[4] 胡兴军, 李腾飞, 王靖宇, 杨博, 郭鹏, 廖磊. 尾板对重型载货汽车尾部流场的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 595 -601 .
[5] 王同建, 陈晋市, 赵锋, 赵庆波, 刘昕晖, 袁华山. 全液压转向系统机液联合仿真及试验[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 607 -612 .
[6] 张春勤, 姜桂艳, 吴正言. 机动车出行者出发时间选择的影响因素[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 626 -632 .
[7] 马万经, 谢涵洲. 双停车线进口道主、预信号配时协调控制模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 633 -639 .
[8] 于德新, 仝倩, 杨兆升, 高鹏. 重大灾害条件下应急交通疏散时间预测模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 654 -658 .
[9] 肖赟, 雷俊卿, 张坤, 李忠三. 多级变幅疲劳荷载下预应力混凝土梁刚度退化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 665 -670 .
[10] 肖锐, 邓宗才, 兰明章, 申臣良. 不掺硅粉的活性粉末混凝土配合比试验[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 671 -676 .