变频油压调节技术在液粘软起动系统中的应用研究

摘要

液粘传动装置自从问世以来，一直吸引着世界各国的普遍关注，该装置在很多领域获得了广泛的应用。国内应用于液体粘性传动的控制系统还大多停留在电液比例开环控制，其控制系统的控制信号一般根据现场实验或经验确定，因此，研制能够有效控制适用于液体粘性传动装置进行传递力矩的控制系统是一个重要的课题，控制系统的优劣将会影响到该新型传动装置的应用前景。
　　液压动力传动以其传动平稳、调速方便、功率体积比大等优良特性在许多领域获得了广泛的应用。本文深入分析了软起动装置控制油变频调压的机理，研究了调压特性，得到了比较理想的频率—油压特性曲线，同时还推导了频率—油压特性的解析表达式。结果表明，节流阀的开口度、油泵泄漏量、滤油器的阻力、单向阀阻力和软起动内部的泄漏会同时影响变频调压稳态特性曲线的增益和起始频率。使用时，改善油压性能是经调整节流阀开口度来实现的。同时还建立了液粘软起动的动态数学模型，由于模型是非线性的，在平衡点附近应用泰勒公式将模型线性化。根据得到的动力学模型，研究了液粘软起动开环调速稳定性和变频调压对转速的影响。结果表明，不考虑液压系统，液粘软起动的数学模型是一个三阶系统。在开环状态下，软起动装置是有条件稳定的。以油压为输入，转速为输出的系统，是低通环节，高频时幅值衰减很大。
　　为验证本论文所得到的主要结论，搭建了液体粘性传动装置实验台，实验表明，在研究控制泵变频调压时，将齿轮泵和软起动内部的泄露简化为缝隙是正确的。节流阀开口度越大，控制油泄漏越大，横轴上的起始频率越大，频率—油压特性曲线增益越小;反之亦然。调节节流阀开口度可得到合适的特性曲线。同时还验证了在输出转速为全速时，输出转矩和控制油压之间的关系和工作油温、负载对调速起动的影响。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题研究的背景

1．2 调速装置对比

1．3 国内外概况

1．4 本论文研究的内容

2 变频油压调节技术的稳态特性分析

2．1 液粘软起动装置分析

2．2 液粘软起动装置的控制油压调节

2．3 变频油压调节的稳态特性分析

2．4 本章小结

3 液体粘性传动的油膜受力分析

3．1 光滑摩擦片油膜受力分析

3．2 沟槽摩擦片油膜受力分析

3．3 本章小结

4 变频油压调节技术的动态特性分析

4．1 摩擦片组的动态平衡方程

4．2 变频油压调节部分的数学模型

4．3 负载机械的动力学方程

4．4 软起动装置的动力学模型

4．5 软起动装置稳定性分析

4．6 变频油压调节对转速的影响

4．7 本章小结

5 实验分析与研究

5．1 实验台组成

5．2 液粘软起动装置的实验与分析

5．3 本章小结

6 结论与展望

6．1 主要结论

6．2 工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文情况