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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(10)申请公布号CN104785568A
(43)申请公布日2015.07.22
(21)申请号CN201510208297.5
(22)申请日2015.04.28
(71)申请人广东工业大学
地址510006广东省广州市越秀区东风路729号
(72)发明人杨海东蒋攀梁鹏
(74)专利代理机构北京精金石专利代理事务所(普通合伙)
代理人刘晔
(51)Int.CI
权利要求说明书说明书幅图
(54)发明名称
挤压机挤压过程液压系统建模与能
耗分析方法
(57)摘要
本发明公开了挤压机挤压过程液压
系统建模与能耗分析方法,以10MN铝挤
压机为研究对象,针对挤压过程的能耗损
失严重的问题,通过技术手段分析了挤压
机液压系统的能量流向、能量转换形式与
能量消耗,并给出相应的理论能耗公式,
有助于总结出耗能的关键元件,令挤压机
的节能优化更有目的性。
法律状态
法律状态公告日法律状态信息法律状态
权利要求说明书
1.挤压机挤压过程液压系统建模与能耗分析方法,包括如下步骤:
第一步:进行挤压过程能耗分析、柱塞变量泵能耗分析、插装阀阀块能耗分析和
挤压缸能耗分析;
挤压过程能耗分析:观察与能源转化、能量损失相关的元件,包括柱塞变量
泵、插装阀、主缸,根据元件的输入、输出能耗关系,建立系统的功
率平衡方程:Psubp/sub=ηsubp/subPsubpi/sub
=Psubc/sub+Psubv/sub(1);其中,Psubpi/sub、Psubp/sub、
ηsubp/sub分别表示液压泵的输入功率、输出功率和效率,
Psubc/sub为主缸1的输出功率,Psubv/sub为插装阀阀块的功率损失;
柱塞变量泵能耗分析:对不同泄漏形式设定如下:泵柱塞副泄漏损失
qsubpp/sub、滑靴副泄漏损失qsubps/sub、配流副泄漏损
失qsubpv/sub、容积压缩损失qsubpc/sub;此外,将机械效
率分为三部分的损失:泵内部件之间相对运动引起的库伦摩擦转矩损失
Tsubps/sub,轴承滚动摩擦产生的力矩损失Tsubpr/sub;
泵内油液粘性阻尼引起的转矩损失Tsubpv/sub;
柱塞变量泵的能耗关系设定如下:qsubpa/sub=
qsubpt/sub-Δqsubp/sub=qsubpt/sub-
(qsubpp/sub+qsubps/sub+qsubpv/sub+qsubpc/sub),
Tsubpi/sub=Tsubpa/sub+ΔTsubp/sub=
Tsubpa/sub+Tsubps/sub+Tsubpr/sub+Tsubpv/sub;
柱塞变量泵的功率损失公式:ΔPsubp/sub=Psubpi/sub-Psubp/sub=
2πnTsubpi/sub-pqsubpa/sub;其中,qsubpa/sub、qsubpt/sub分
别是液压的实际流量和理论流量,Tsubpi/sub、Tsubpa/sub分别为液压的
电机供给转矩和输入转矩;
插装阀阀块的功率损失:插装阀的功率损失表现为局部压力损失,当油液进
入阀口,在阀芯处的过流面积迅速变小,形成压差,消耗能量,其中
压差与阀的开口度和进口压力有关,因压差造成的功率损失可用以
下公式表示:Psubv/su
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