三作用多泵多马达输出转速和转矩的理论分析

为了实现定量泵可输出多种流量、定量马达输出多种转矩和转速的功能,设计了双定子结构的新型泵和马达,并提出了多泵多马达传动理论.在一定的马达进出口压差条件下,通过三作用双定子泵(马达)的不同连接以及泵和马达的多种组合连接,对泵的不同输出流量、马达输出转矩和转速进行了计算分析.结果表明,通过改变泵和马达的连接方式及其组合连接方式,在一定的范围内可以对马达的转矩和转速、泵的输出流量进行调节和控制,从而拓宽了元件的适用领域.

多泵/多马达容积调速回路的理论分析

分析了传统单泵/单马达容积调速回路、单泵/多马达回路以及多泵/多马达回路的原理和特性,提出了由多泵、多马达组成的新型容积调速回路,并与单泵/单马达回路进行比较.结果表明,所提出的多泵/多马达回路可以实现多级恒转矩或多级恒功率的调节,扩大了回路的转速和转矩的调节范围.

单泵多马达传动系统输出转矩特性分析与试验

为了使单泵多马达系统的输出转矩更加平稳,以双作用叶片泵和双作用双定子马达组成的传动系统为例,利用波动系数分析了在输入油液存在波动的前提下双作用双定子马达的输出转矩的特性,并搭建了单泵多马达传动系统试验平台。试验结果表明：多马达受到脉动油液作用后,在不同的工作方式下输出特性不同。当泵和马达波动周期一致时,其中内外马达差动工作时输出的转矩脉动最小,其转矩不均匀系数约为1.5%～1.9%。滞后角不同对内外马达并联工作时输出的转矩脉动影响较大,其转矩不均匀系数值最大时约为1.9%～2.7%,大于其他3种工作方式的转矩不均匀系数值。合理地调整滞后角可以使内外马达并联工作时输出转矩的转矩不均匀系数值小于内马达或外马达单独工作时的转矩不均匀系数值,降至1.9%～2%,也可使马达整体的输出转矩脉动降低,说明滞后角对马达输出的转矩脉动有很大的影响。该研究可为减小马达转矩脉动和单泵多马达传动系统的设计与应用提供参考。

液压同步多马达与传统同步马达的对比分析

为研究新型液压同步多马达(简称液压多马达)的同步特点,并分析其同步性能,把液压多马达用作同步马达应用在同步回路中,设计液压多马达的同步回路;对新型多马达同步回路和传统同步马达同步回路所实现的功能进行对比分析,并通过液压多马达的自身结构来研究影响其容积效率的因素;利用已加工出的液压多马达样机,组成三液压缸同步液压系统并进行实验,验证液压多马达驱动多缸同步回路的同步性能.理论分析和实验结果表明:新型液压多马达同步回路能够完全实现传统同步马达同步回路的功能,并且马达使用数量少,能够实现不同缸径液压缸同步,同步精度高(1.0%~1.7%).

齿轮型多泵多马达传动系统设计与试验

为了使定量泵输出多级定流量以及定量马达输出多级定转速和定转矩,在比例型和并联型齿轮多泵/多马达的基础上提出了齿轮型多泵多马达传动理论。基于1-1比例型和3并联型齿轮多泵/多马达设计了2种齿轮型多泵多马达传动系统,并阐述了其工作原理和特点,且对2种齿轮型多泵多马达传动系统在不同工作方式下的输出特性进行了理论分析和拓展,并搭建了齿轮型多泵多马达传动系统试验平台。试验结果表明:齿轮型多泵多马达传动系统在不同工作方式下可输出多级定转速和定转矩,且各级转速和转矩存在一定的比例关系。试验结果与理论分析基本一致,验证了理论分析的正确性,为齿轮型多泵多马达传动系统的设计与研究奠定了基础。

多马达液压同步控制系统设计及试验研究

在介绍水下石油管道法兰连接机具的工作原理的基础上,设计了螺母库的多马达同步控制系统。采用同步阀与同步分流器组合方式实现了20个马达的速度同步。分析了影响液压系统同步精度的主影响因素,并提出了相应的解决方法。在管道法兰连接机具样机上进行马达转速同步性试验,试验结果表明:马达的同步精度可达0.044 7,能较好地满足法兰连接机具对马达同步控制要求。

比例型多泵多马达传动概述

在指出了目前广泛使用的液压传动的不足后,提出了基于双定子泵原理的新型多泵多马达传动理论:比例型多泵多马达传动。实现了一个泵不用减压阀控制多个不同压力系统、马达的差动输出、不同型多执行机构同步运动、多级定转速工作等功能。比例型液压多泵和多马达的研究,完善和扩展了泵、马达的设计理论体系,为研究新型液压元件奠定了理论基础。

多泵多马达调压系统理论分析与实验

传统的压力控制回路中,动力元件都采用传统的单作用泵。当回路只用一个泵提供压力时,压力控制回路无法满足系统对多个流量的需求。而多泵和多速马达是基于双定子理论所设计的一种液压元件,可实现一个泵(马达)的多输出。当代替传统单作用泵和单作用马达用于传统液压回路中时,此时的液压回路就是一种新型的液压回路。由于元件的特殊性,使系统可满足多输出、多功率的需求。新型液压回路减少了很多控制元件,所以在实现与传统液压回路相同功能时,新型液压回路可节约很大的能量。多泵多马达调压系统的实验结果表明,由于泄漏原因,导致泵随压力增加,实测流量减少;双定子泵的容积效率随着压力的增大而减小,机械效率和总效率随之增大而增大。尽管由于一些不可控因素导致的误差,但也证明了回路的可行性和元件的原理正确性。

单泵多马达液压变速器组合机构的设计与研究

针对单泵单马达液压变速器手动变量传动比不准确的问题,提出了单泵多马达液压变速器。通过设计单泵多马达液压变速器的传动回路,得出多马达中各个子马达之间工作方式的组合可以使变速器传动比有多级变化。通过设计组合机构来代替换向阀,使单泵多马达液压变速器更加集成化,效率更高。对组合机构在两个位置之间的切换过程和不同位置处的受力进行分析和计算,结果表明:为避免在切换过程中出现泵、马达进出油路闭死,腰形通道两个圆心之间的角度必须大于某一值;组合机构的中盘受颠覆力矩的作用,其厚度需大于某一最小值,才能避免在壳体内卡死。为单泵多马达液压变速器整体结构的设计奠定了理论基础。

静液压多马达传动系统浅析

本文介绍了静液压多马达传动系统的原理和构成,并通过仿真计算与传统配置双速比减速箱的静液压驱动方式进行数据对比,验证多马达传动方式有利于提升传动比和角功率能力,该传动方式尤其适用于大型、大功率工程车辆。

基于载荷模拟的盾构机多马达驱动一致性试验方法研究

盾构机多马达同步驱动对液压马达的输出一致性要求较高。在盾构机维保或者再制造过程中,为了准确测试和评估多个新旧马达在载荷模拟加载环境下的输出一致性,基于6 m级常规液驱盾构主驱动结构,提出了一种适用于载荷模拟加载条件下的多马达一致性试验方法;通过搭建仿真分析模型对该试验方法进行验证,并建立了相应的多马达驱动一致性试验平台;在该试验平台上进行了多马达驱动一致性测试,并对比分析了各个参数如压力、流量、输出扭矩以及容积效率等方面的表现。结果显示:驱动马达在这些方面都表现出非常好的一致性。

多泵多马达传动系统中输出转速的理论分析

在分析了目前广泛应用的液压传动方式优缺点和双定子马达(泵)原理的基础上,提出了多泵多马达液压系统的理论.以单作用定量多泵多马达传动系统为例,对多泵多马达系统中单作用多泵多马达传动各种连接方式下的输出转速进行了详细的理论研究.为今后研究多泵多马达传动系统和设计系统原理图奠定了理论基础.

双内外啮合型齿轮多马达在同步回路中的应用

基于内外啮合型齿轮马达提出了双内外啮合型齿轮同步多马达,对其结构进行介绍,搭建了基于该齿轮马达控制的液压同步回路.所设计的齿轮同步多马达可以减小传统同步马达的尺寸,驱动成一定比例或者相同几何尺寸的执行机构同步运动,并能够切换油路以适应不同工况的需求.通过理论计算,将所搭建的包含齿轮同步多马达的液压同步控制回路在AMESIM软件中进行建模仿真,对实验结果的分析表明:该齿轮同步多马达可以代替多联齿轮马达控制油液比例,进而对执行机构进行同步控制.

带压作业机用多马达驱动液压转盘的研制

油田现用带压作业机多数配备被动旋转的连接盘或单马达驱动的液压转盘,普遍存在传动链长、扭矩小、作业范围受限等问题。研制开发了一种能够上下游动且主动旋转的多马达驱动液压转盘,无论轻管柱或重管柱状态,液压转盘配合夹持卡瓦和旋转接头可以带动管柱旋转,用于坐封井下工具或者钻磨作业,无需动力水龙头。多马达驱动液压转盘采用齿轮传动方式,具有结构紧凑、通径大、承载力大、旋转扭矩大、高转速、稳定性好、设备检修和更换易损件方便等特点,能更好的满足带压作业工艺实际需求。

液压传动风力发电系统设计及仿真

针对传统液压型风力发电机组采用单个大排量定量液压泵和单个变量马达组合,在中低风速下系统处于欠功率运行状态的现象,研究一种多泵多马达组合的传动方案,根据风速的不同,控制液压泵和马达的切入切出,从而将风能最大化地转化为电能。对串、并联马达转速控制进行研究,采用复合转速闭环控制和解耦补偿控制使转速稳定在同步转速。AMESim/Simulink联合仿真结果证明:该系统可以适应复杂风速工况运行且满足并网要求,相对传统单泵单马达系统更加稳定可靠。

新型液压多泵在液压调速系统中的节能分析

针对液压系统的节能问题,提出了几种基于新型液压元件(多泵)的调速回路节能方法。这几种方法采用的核心元件是多泵,该泵可在一个泵体内形成多个不同流量的泵,有多个进油口和多个出油口,可根据执行元件的不同工况要求切换油路的连接方式,使泵的输出功率与负载功率合理匹配,从而达到提高回路效率、减少能耗的目的。阐述了单作用多泵双压节流调速回路、双作用多泵数字节流调速回路、多泵数字容积调速回路等几种新型回路的工作原理,并对多泵数字节流调速回路在恒载下的功率特性进行了分析比较,结果表明,这几种回路不同程度上减小了功率损失,提高了回路的效率。

盾构机回转驱动系统建模及同步控制方法

为从机械力学和电机同步控制的角度进行盾构机回转驱动系统的研究,根据盾构机的工作原理和机械结构,采用等效质量法建立盾构机回转驱动系统的动力学模型,分析刀盘回转载荷,根据盾构机刀盘回转液压系统,建立变量泵的流量方程、连续方程以及马达和负载的力矩平衡方程,构建数学模型,得到控制系统提供传递函数,最终建立了机电液的耦合模型,考虑机电液系统对同步性能的影响.结合了耦合补偿原理以及共同设定控制思路,使用环形耦合多马达同步控制策略,综合考虑单个马达相对于设定马达位移的跟踪误差和相邻马达之间的同步误差.使用变论域方法建立基于变论域模糊PID的多马达同步控制的误差补偿控制算法.通过对比实验研究表明,建立的控制模型相比不考虑机电液系统耦合模型的控制模型作用下,具有更低的同步误差和跟踪误差.

Single-acting double-stator multi-pumps and multi-motors

We investigated a series of novel motors and pumps with a new structure called double-stator. Double-stator can be used as pump or motor just for the working condition on demand. A certain amount of pumps or motors are formed in one shell and these subpumps or submotors can work alone or in company without influence on other pumps or moters. This kind of double-stator pumps (motors) are called multi-pumps (multi-motors). Through the analysis of multifarious connection modes of single-acting double-stator multi-pumps and multi-motors, the mathematical expressions of output flow rate, rotational speed and torque are acquired. The results indicate that different flow rates can be provided by one fixed displacement double-stator multi-pump system under the condition of an unalterable driven speed. Likewise, under the terms of a fixed input flow and without complex variable mechanisms, the functions of double speeds, multiple speeds and even differential connection can be realized by a double-stator multi-motor system with various output rotational speeds and torques.

大功率平地机无桥液压驱动行驶方案研究

介绍了现有的大功率平地机驱动形式与特点,在综合分析机械式,液力机械式平地机驱动方案的基础上,提出了大功率平地机采用双泵多马达的驱动方案并对所提出的两种方案并进行了参数选型以及牵引力计算。