利索能及
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专利号: 2023107614342
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种柴油机单轨吊制动回收能量的释放控制方法,其特征在于,包括步骤:

a)计算速度偏差ve,其计算公式为ve=vi‑vo,vi为设定的运行速度参考曲线,vo为机车实际运行速度;

b)根据系统状态计算蓄能器满足释放条件的压力Psys,并根据蓄能器内液压油压力值Pacc的高低,划分为三类储能等级,当Psys<Pacc≤λ1Psys时为I级储能;当λ1Psys<Pacc≤λ2Psys时为II为级储能;当λ2Psys<Pacc时为III级储能,其中λ1和λ2为储能等级划分系数,1<λ1<λ2;

c)当蓄能器储能等级为I级时,按照最大程度释放蓄能器内能量;

d)当蓄能器储能等级为II级时,当速度偏差ve>0时,按固定比例释放蓄能器内能量,当ve≤0时,停止释放蓄能器内能量;

e)当蓄能器储能等级为III级时,根据速度偏差ve大小按照比例动态释放蓄能器内能量;

f)当Pacc≤λ2Psys,根据ve变化使主泵在额定转速下动态调节主泵排量;

g)当Pacc>λ2Psys,将参考曲线vi转化为主泵在额定转速下的排量曲线;

h)重复执行步骤a)至步骤g),直至完成单轨吊此次任务。

2.根据权利要求1所述的柴油机单轨吊制动回收能量的释放控制方法,其特征在于,蓄能器满足释放条件的压力Psys计算公式为Psys=j(2Fδ+mgrsinθ)/Dm,其中j为压力增益系数,且j>1,取值范围为1.2~1.5,F为驱动轮夹紧力;δ为驱动轮滚阻系数;m为机车质量;g为重力加速度;r为驱动轮半径;θ为运行坡度,当单轨吊上坡运行θ符号为正,否则为负;Dm为二次元件排量。

3.根据权利要求1所述的柴油机单轨吊制动回收能量的释放控制方法,其特征在于,储能等级划分系数λ1取值范围为1<λ1<1.5、λ2取值范围为1.5≤λ2<2。

4.根据权利要求1所述的柴油机单轨吊制动回收能量的释放控制方法,其特征在于,在步骤d中,按固定比例释放蓄能器内能量为最大程度的0.4~0.7倍。

5.根据权利要求1所述的柴油机单轨吊制动回收能量的释放控制方法,其特征在于,在步骤g中,根据参考曲线vi转化的主泵排量Di计算公式为Di=kDmvi/(2πrn),其中;k为排量增益系数,取值范围为0.6~0.8;n为主泵额定转速;Dm为二次元件排量。

6.根据权利要求1所述的柴油机单轨吊制动回收能量的释放控制方法,其特征在于,当Pacc≤Psys,蓄能器不释放能量。

7.根据权利要求1所述的柴油机单轨吊制动回收能量的释放控制方法,其特征在于,所述蓄能器通过三位四通比例换向阀控制能量释放,在步骤c中,三位四通比例换向阀按照最大开口释放策略进行能量释放,对三位四通比例换向阀输出固定电流Ii=Imax,使得三位四通比例换向阀保持最大开口度,其中Imax为三位四通比例换向阀开口度最大的控制电流;在步骤d中,当ve>0时,对三位四通比例换向阀输出电流Ii=Icon,当ve≤0时,对三位四通比例换向阀不再输出电流,其中Icon为三位四通比例换向阀维持一定开口度的控制电流;在步骤e中,三位四通比例换向阀按照比例换向释放策略进行能量释放,根据ve数值大小,对三位四通比例换向阀动态输出电流Ii=Idyn,其中Idyn为根据速度偏差ve大小,动态输出的变化控制电流。

8.一种柴油机单轨吊制动回收能量的释放控制系统,其特征在于:包括液压系统和控制系统,所述液压系统主要包括二次元件、主泵、蓄能器、三位四通比例换向阀、单向阀,二次元件的A口同时接主泵的A口和三位四通比例换向阀的B口,二次元件的B口同时接主泵的B口和三位四通比例换向阀的A口,三位四通比例换向阀的P口和T口分别接单项阀的出油口和油箱,单向阀的进油口接蓄能器的出口;所述控制系统主要包括倾角传感器、速度传感器、压力传感器和控制单元,倾角传感器安装于负载用于检测机车运行坡度,速度传感器安装于负载和二次元件之间,用于检测机车运行速度,压力传感器安装于单向阀进口和蓄能器出口之间,用于检测蓄能器内油液压力,控制单元根据传感器反馈信息,对三位四通比例换向阀输出控制信号;

控制元件在执行存储器中存储的计算机程序时实现如权利要求1所述的柴油机单轨吊制动回收能量的释放控制方法。