基于AMESim的多液缸合流式压裂泵流量脉动特性研究

传统的机械式压裂泵存在冲次高、冲程短、曲轴易于失效等问题,为此,提出了一种多液缸合流式液压驱动压裂泵,并对其产生流量脉动的机理进行了研究。首先,详细阐述了多液缸合流式压裂泵的工作原理,基于液压流体力学等理论,建立了多液缸合流式压裂泵的数学模型,并进行了理论分析;其次,采用AMESim仿真软件搭建了多液缸合流式压裂泵工作仿真模型,选择了合理的仿真参数设置,进行了变负载压力下的仿真研究;最后,对液压动力传递链中的活塞-柱塞运动特性、泵腔流量特性、输出流量和压力脉动特性进行了研究,并对仿真结果进行了分析。研究结果表明:在25 MPa工况下,多液缸合流式压裂泵的输出压力和流量脉动率分别为36.8%和20.61%,冲次只有42次/min,符合实际工况;多液缸合流式压裂泵输出流量脉动的主要原因是各组液缸的频繁换向、泵送行程和吸入行程的切换,导致活塞-柱塞做减速停止运动和加速启动运动。

斜盘式恒压变量柱塞泵动态特性研究

该文针对变量泵压力控制元件对变量泵的压力输出特性进行研究,通过模拟仿真研究压力控制阀上阻尼孔尺寸和弹簧刚度的影响规律。研究结果表明阻尼孔尺寸增加,减小变量泵输出压力的稳定时间,同时增大变量泵的泄漏量,压力输出偏差也会增大;调压弹簧刚度增加导致变量泵压力响应速度降低,同时泵的输出压力偏差会有所增大。

改进PSO-BPNN供水泵站变频恒压PID控制

供水泵站是变频恒压系统,要求保障水压稳定,且在干扰情况下能快速响应并恢复稳定。为提升系统稳定性、高效性,提出一种改进PSO-BPNN的PID控制方法。首先构建供水泵站变频恒压控制模型,再基于BPNN实现PID非线性控制,提出一种PSO惯性权重改进策略,以提升PID参数的计算效率,从而更好地满足供水泵站控制需求。实验表明,本文算法响应快速、无超调,且具有稳定的非线性信号跟踪性能。相比BPNN、PSO-BPNN的两种PID控制算法,本文算法在恒压实验的调节时间缩短了29.6%和2.8%;在干扰实验中,超调量减少了34.6%和19.9%,稳定时间缩短了7.3%和1.6%。本文算法可提升供水泵站系统的稳定性和高效性。

间接供热一级泵系统压差控制方案研究

以北京某建筑综合体集中供热项目为例,定量分析了间接供热系统中一级泵在不同压差控制方案下的全年逐时运行能耗。结果表明,相比常规的始端定压差和末端定压差运行,基于末端阀门开度检测的一级泵变压差运行可以显著降低供热输配能耗,提高换热站一次侧电动调节阀的调节精度,具有较好的经济性。

液压型风力发电机组主传动系统稳速控制研究

以液压型风力发电机组定量泵-变量马达主传动系统为研究对象,建立液压主传动系统数学模型和传递函数,针对励磁同步发电机并网运行对变量马达稳速输出控制要求及系统模型中存在的相乘非线性,利用小信号线性化方法建立一种在稳定转速附近的抗干扰控制方式。分析变量马达斜盘基准折算值、马达斜盘调整机构阀控缸响应速度、不同定量泵转速阶跃对转速控制系统的影响规律,以仿真和实验验证稳速控制方法的鲁棒性。

基于AMESim的恒压变量柱塞泵的建模与仿真分析

分析了恒压变量柱塞泵的工作原理和机能,利用AMESim的液压机械信号库建立该型恒压变量柱塞泵的仿真模型,根据恒压变量柱塞泵实际的结构与尺寸设置仿真模型的各个参数,对恒压变量柱塞泵静动态特性进行仿真研究,得出了恒压变量柱塞泵工作时泵口的压力和流量特性曲线。将其与恒压变量柱塞泵的流量压力样本特性曲线对比,具有一定吻合度,说明所建立的该型恒压变量柱塞泵仿真模型是比较准确的。同时得出了恒压变量柱塞泵的超调量及恒压调整时间。

变频调速恒压与变压供水的能耗分析

研究了恒压和变压两种供水方式的能耗。采用图示法对比了水泵全速、恒压和变压运行的能耗差别,分析了管网特性的静扬程随水泵工况变化的关系。基于某泵站水泵运行数据、运行图、变速状态下流量和泵效的关系得出了转速及流量与百吨水能耗的变化趋势,发现恒压供水调速、调流范围小,小流量供水时能耗趋势上升,而变压供水调速、调流范围宽,小流量供水时能耗趋势下降,并从变速范围、水泵高效区范围和百吨水能耗指标3个方面对比了恒压供水与变压供水的优劣,结果表明变压供水比恒压供水能降低能耗20%以上。

大采高工作面乳化液泵站变频驱动方式优化设计

基于乳化液泵站采用变频恒压供液技术的必要性,提出塔然高勒煤矿大采高工作面乳化液泵站采用智能变频恒压供液系统,并对变频驱动方式进行优化设计,确定采用变频器+组合开关的驱动方式,该驱动方式较其他2种驱动方式具有投资小、控制简单、维护方便等优点。通过分析比较,最终确定选用BPJ-315/1140型变频器和KJZ-1500/1140-9型组合开关联合运行,以实现乳化液泵站的恒压供液。该驱动方案可为其他矿井乳化液泵站变频恒压供液系统设计提供参考。

高层建筑二次供水系统水泵并联优化运行

水泵并联运行是建筑内主要的供水方式。通过拟合水泵在工频与恒压变频下的特性曲线,以效率和轴功率为研究对象,运用对称曲线法分析了同型号水泵和不同型号水泵在不同流量下的并联情况,经过对比分析最终得到了高效节能的水泵并联运行方案。对称曲线法作为一种简便易行的并联分析方法,可以对不同研究对象进行定性或定量分析,还可以对不同方案进行优化选择,探索最优配置。

恒压恒流凸轮柱塞泵凸轮曲线特性分析及优化

医疗器械中体外诊断分析仪中使用的恒压恒流凸轮柱塞泵,其关键在于凸轮形成的轨迹曲线。根据柱塞运动的轨迹计算凸轮的轨迹曲线并在SolidWorks软件中进行仿真,发现凸轮的轨迹曲线与理想轨迹曲线存在偏差,从而影响凸轮柱塞泵恒压和恒流的性能。为了优化凸轮轨迹曲线,采用Catmull-Rom三次插值曲线拟合离散点及NURBS柔性曲线控制顶点位置和权因子两种设计方法,并将两种方法得出的凸轮曲线与理想轨迹曲线进行对比,结果表明:采用后一种方法,凸轮的轨迹曲线更接近理想轨迹曲线。为了验证计算结果,搭建凸轮柱塞泵测试平台,利用国外先进的微型流量计测试流量的脉动。该实验平台可以实时反馈流量的变化,并且通过曲线的形式反映优化前后的不同数据。经过测试,优化后的流量脉动及脉动率明显要比优化前的小,满足体外诊断分析仪产品的使用需求。

热轧带钢移动式横切剪液压系统分析

介绍了热轧带钢移动式横切剪液压系统配置,简述了系统工作中存在的问题并进行了分析。相比定量泵直接供油,给出了恒压变量泵加蓄能器联合供油的系统优化方案,并对方案进行了数值计算。优化方案不仅可解决目前系统存在的问题,而且具有明显的节能效果。该方案可对类似工况液压系统的设计和改造提供参考。

工业循环冷却水变频恒压供水系统水泵并联运行策略研究

通过水泵的运行特性分析,建立单泵变频调速运行和多泵同类型变频调速运行时的能耗数学计算模型。以某一工业循环冷却水变频恒压供水系统为例,对目前常见的两台水泵并联运行策略进行理论分析计算,提出水泵并联优化运行策略,以供类似工程参考。

斜盘式轴向柱塞泵变转速特性的对比研究

斜盘式轴向柱塞泵的低速工况性能是影响整个伺服电机驱动泵控系统效率的重要因素。通过数学模型分析选择最优化的仿真模型,研究并得出定量柱塞泵在变转速工况下的流量特性,结合数学模型和仿真模型,确定了定量柱塞泵在变转速工况下的性能,得到了不同转速下斜盘式轴向柱塞泵的压力波动和流量特性,为探索伺服电机驱动的斜盘式轴向柱塞泵控系统的性能提供了依据。

井下环境模拟装置液压系统设计

为在室内考察井下随钻测量仪器工作性能,设计了井下环境模拟试验装置。该装置能够模拟井底70 MPa高压及125℃高温环境,可作为井下仪器、工具的室内耐温耐压测试平台。液压系统是装置核心模块,采用恒压变量泵控等技术,精确模拟环空压力、地层压力及井底温度。变量泵的输出流量与工作负载相适应,符合井下环境模拟装置高压、小流量工况要求,且高效节能。经测试,试验装置压力控制精度±0.3 MPa,温度控制精度±0.5℃,能够较准确地模拟预设压力及温度数值,满足设计要求。

油源动态特性及伺服阀前蓄能器对轧机控制精度影响的实验研究

在实验的基础上,对油源动态特性与电液控制系统控制精度间的关系展开实验研究,得出了负载变动与油源压力波动之间的耦合规律,并对阀前蓄能器进行不同初始充气压力和不同初始容积的负载实验,得出其初始充气压力和初始容积的影响规律,为根据系统控制精度要求选择充气压力和初始容积提供实践参考。

恒压式变量柱塞泵的改进

针对一台德国大型中空设备在实际中遇到的问题进行了分析,对设备中恒压式变量柱塞泵的变量机构进行了改进,将弹簧弹力调节改为弹簧弹力和比例压力阀的压力共同调节,并对改进后的系统进行仿真分析.改进后的系统解决了设备故障,并达到了节能的效果.

关于供暖循环泵变频控制技术的探讨

针对目前供暖循环水泵电功耗较高情况,提出了利用变频调速技术调节循环泵流量的技术措施,分别就定压循环变频、恒压差循环变频、变压差循环变频3种控制方式进行了阐述,并通过实验数据说明了变压差循环变频控制方式的优越性。

YB-20AH恒压变量泵特性分析及其仿真研究

本文根据YB-20AH型恒压柱塞泵的工作原理,给出了相应的静态特性方程,得到Ps的表达式,从表达式中可以定性地分析出影响静态特征的因素.对变量机构的动态特性进行了研究,建立了数学模型.并应用Matlab/Simulink对恒压泵的动态进行了计算机仿真,对仿真结果进行了分析.

变频调速恒压供水系统新方法

针对当前多数恒压供水系统水泵运行状态单一、不能自动完成多台水泵循环工作,影响水泵使用寿命且使其它水泵长期停歇造成资源浪费的问题。提出了采用支持图形化逻辑电路编程的LOGO!可编程控制器,依据增泵条件和减泵条件,实现了变频恒压供水系统多泵自动循环工作和定时自动切换的控制功能。实际运行结果表明,该方法控制有效,系统运行稳定可靠、功能完善。

单变频器多泵恒压供水系统节能设计

介绍了基于多泵控制器的多泵恒压供水控制系统的结构,给出了一用一备定时换泵加附属小泵恒压供水系统、多泵恒压供水固定泵变频控制系统、多泵恒压供水循环软启动方式控制系统的电气工作原理、设计要点与性能特点。应用实践表明,基于多泵控制器的多泵恒压供水控制系统应用简单、功能强大、节能效果显著。