制造技术/工艺装备
现代制造工程（ModemManufacturingEngineering）
2012年第1期
运用功率键合图的液压系统能量回收研究
田勇，高宏伟，刘波，李玮琪
（河南工业大学机电工程学院，郑州450007）
程，通过仿真证明能量回收国路的可行性。关键词：能量间收回路；功率键合图；仿真
中图分类号：TH16文献标志码：A文章编号：1671—3133(2012)01—0100—05
Basedonpowerbondgraph'shydraulicsystemofenergyrecoveryresearch
Tian Yong,Gao Hongwei,Liu Bo,Li Weiqi
(School of Mechanical Engineering，Henan University of Technology,Zhengzhou 450007,China)
Abstract: Deseribes the energy recovery hydraulic elevators principle,work and study on energy recovery circuit for model,es tablished this circuit of the power bond graph model and the equations of state,the feasibility of energy recovery circuit is proved by simulation.
Key words; the energy recovery circuit;power bond graphs;simulation
0引言
在能源日益紧缺的今天，高效节能和环保的产品日益受到人们的青滕，而液压电梯作为生活中必不可少的垂直交通运输工具，降低其装机功率和能耗势在必行。目前液压电梯的节能方法主要有：增加机械配重、增加蓄能器和变频调速控制等[1-2]。
本文是以液压系统能量回收的方法来探讨液压电梯的节能减排。电梯液压系统除了要求能完成基本的动作外，还要求结构简单、效率高、工作可靠和节省能源等，据此设计的液压系统如图1所示。
功率键合图法是描述系统功率的传输、转化、储存和消耗的图形表示[3]。该方法于20世纪50年代末由Paynter提出，之后由Kainopp和Roeenberg等完善，使其成为控制技术的一个重要组成部分4]。与其他建模方法相比，键合图法具有其独特之处，即可以处理复杂的系统，模型结构简明，包含信息量大；它对功率流描述上的模块化结构与系统本身各部分物理结构及各种动态影响因素之间具有明确而形象的一一对应关系，便于理解其物理意义；其动力学方程的建立方法具有规则化的特点，便于推导出相应的数学模
型。因此该方法已广泛应用于许多工程领域，如机械、液压、电气、热力及医学等[36]。鉴于键合图法的特点，本文将利用其建立系统的数学模型，以便于后继的仿真和分析。
1系统设计与分析
图1所示为能量回收型电梯液压系统，其工作原
理为：电磁铁5YA通电，泵3的压力油经单向阀4、三位三通电磁换向阀17左位、截止阅13到达能器12 进行储能，当系统第一次运行时需首先向蓄能器供油。电梯上行时，电磁铁1YA、3YA同时得电，泵3的压力油经单向阀4、二位二通电磁换向阅6左位，同时，蓄能器12的压力油经截止阀13、蓄能回路液控单向阀15、二位三通电磁换向阀16上位、单向阀26，此时泵3的压力油和蓄能器12的压力油汇合，经过主回路液控单向阀7，进人液压柱塞缸10，顶着轿厢上升。当轿湘到达平层需停止时，1YA、3YA失电，6YA得电，主泵3卸荷，电梯停止，主回路液控单向阀7保压，其中溢流阀5作为安全阀调定系统压力，调速阀8调节轿厢上升速度。电梯下行时，电磁铁2YA、4YA、 6YA、7YA同时得电，离合器20吸合，泵3的压力油经
，河南工业大学引进人才专项项目（150256）；河南工业大学2010年研究生科技创新基金项目（10YJS053） 100
万方数据