本论文研究了节能液压系统。研究重点是移动应用中的线性执行器解决方案,重点是建筑机械。除了能源效率方面,本论文还涉及建筑机械开发中液压系统设计中存在的相互竞争的方面。开发了针对不同概念的仿真模型和控件,并考虑了整个机器。根据这项工作,开发了几个概念验证演示器。本论文涵盖了三种主要系统拓扑:首先,研究泵控制系统,并构想了一种基于开路泵配置的新概念。特别考虑了多模式功能,以扩大操作范围并可能缩小组件尺寸。开发了仿真模型和控件,并在轮式装载机应用中对系统进行了实验验证。其次,研究了阀控系统中的能量回收可能性。在此类解决方案中,在节流口添加一个液压马达,用于在负载降低和多功能操作期间进行能量回收。回收的能量要么暂时使用,要么储存在液压蓄能器中。所提出的解决方案意味着对传统系统的逐步改进,由于可靠性、安全性和开发成本方面的不确定性较少,这有时对机器制造商很有吸引力。在概念层面上研究了能量回收系统,提出了几种替代系统,并选择了基于双机液压变压器的概念,进行更深入的控制研究,然后进行实验验证。第三,考虑所谓的共压轨系统。这种技术对于旋转驱动器来说已经很成熟,至少在工业领域是如此。然而,在将这种技术应用于移动液压系统时,需要线性执行器的可行解决方案。本文提出了两种解决这个问题的方法。第一种方法侧重于液压变压器,第二种方法侧重于二次控制的多腔气缸。
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