【摘 要】
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薄板成形液压机的节能技术是薄板成形液压机科技进步的重要标志之一。液压驱动的薄板成形液压机在各个成形阶段所需的压力和流量都是不同的,而国内薄板成形液压机多为恒功率系
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薄板成形液压机的节能技术是薄板成形液压机科技进步的重要标志之一。液压驱动的薄板成形液压机在各个成形阶段所需的压力和流量都是不同的,而国内薄板成形液压机多为恒功率系统,在设计时通常以最大流量点或最高压力点来确定系统功率,因此运行过程中功率损失非常大。本课题以江东机械YJ27系列薄板成形液压机为研究对象,针对其液压系统执行元件多、调速范围宽、生产节拍较低以及装机容量大等问题,在保证系统功能的前提下,为使驱动系统输出功率与执行机构的消耗功率达到自适应调节匹配、提高能量利用率以及降低系统的装机功率提出可行的节能设计方案。 论文首先介绍了该课题的研究背景,详细阐述了液压节能技术的研究方向和研究现状,并详细列举了一些目前较成功的研究成果。然后针对YJ27系列薄板成形液压机的现状,明确了其节能改造的目的和意义。 其次分析了YJ27系列薄板成形液压机液压系统的能量损失形式,即能量转换损失、压力损失、溢流损失以及卸荷。并详细分析计算了现有薄板成形液压机的能耗大小,根据由不同原因引起的能量损失,提出了相应的改正措施。然后根据YJ27系列薄板成形液压机自身的特点和各种节能方案原理,重点针对YJ27系列薄板成形液压机动力源系统进行了节能设计。实现了以蓄能器节能为基础的变频器+定量泵+蓄能器、交流伺服电机+定量泵+蓄能器、变量泵+PQ阀+蓄能器+控制器三种动力源节能方案。并从能耗、响应速度、系统整体性能、经济实用性等方面进行综合考虑,对这些方案改造结果进行了对比,最终得出变量泵+PQ阀+蓄能器+控制器动力源自适应控制系统为YJ27系列薄板成形液压机最优的节能方案,并采用该方案对YJK27-1200薄板成形压机液压系统进行了节能设计。 最后,运用相似系统原理,建立变量泵、液压缸、PQ阀等主要液压元件的数学模型并对其响应性进行了分析。应用AMEsim对变量泵+PQ阀+蓄能器+控制器的动力源控制系统进行仿真,仿真结果表明:采用变量泵+PQ阀+蓄能器+控制器控制系统能够实现动力源提供压力与流量与负载所需压力与流量的实时匹配,降低了YJ27系列薄板成形液压机液压系统的运行功率,降低了能耗,提高了能量利用率,达到了节能目的。
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