摘 要

该论文主要通过从原理分析来说明实现液压升压驱动的可行性，并对系统中的关键元件液感、液容、高速开关阀及单向阀的特性与参数进行分析与计算，通过元件选型来搭建一个液压升压驱动系统，同时运用AMESim软件进行液压系统建模与仿真，所得结果对整个系统的搭建和特性分析有重要的指导作用。

论文主要对液压升压驱动系统原理进行分析研究，并进行元件参数计算与选型和软件建模仿真。

研究结果表明：液压升压驱动系统是可以实现的，并且比电驱动存在更大的优势，因此有必要进行进一步研究与发展。

本文的特色：原理分析与元件参数计算，并通过仿真分析验证。

关键词：液压驱动；升压；液容；液感

Abstract

The thesis mainly through from theory analysis to illustrate the feasibility of hydraulic pressure drive, characteristics and parameters of the system's critical sense element liquid, liquid volume, high-speed switching valve and check valve for analysis and calculation.Through component selection to build a boost hydraulic drive system, while the use of AMESim software Hydraulic System Modeling and Simulation.The results have important guiding role for the construction of the whole system and the analysis of the characteristics.

In this paper, the principle of hydraulic booster drive system is analyzed and studied, and the calculation and selection of component parameters and software modeling and simulation are carried out.

The results show that: the hydraulic pressure boost drive system can be realized, and there is a greater advantage than the electric drive, so it is necessary to further research and development.

Featured article: Principle and component parameter calculation and verification by simulation analysis.

Key Words：hydraulic drive；boost；accumulator；inductance

目 录

第1章 绪论 1

1.1研究背景 1

1.2目的和意义 1

1.3国内外研究现状 2

1.4预期目标 2

第2章 基本原理 3

2.1液容和液感 3

2.1.1液容元件 3

2.1.2液感元件 3

2.2变压型液压源系统 3

2.2.1升压型开关电源原理 4

2.2.2升压型液压驱动系统工作过程分析 4

第3章 系统计算及元件选型 8

3.1液容 8

3.1.1输入液容 8

3.1.1.1输入液容蓄能器参数计算 8

3.1.1.2输入液容蓄能器型号选择 9

3.1.2输出液容 9

3.1.2.1输出液容蓄能器参数计算 9

3.2液感元件 9

3.2.1长管道液感 9

3.2.2液压马达带动飞轮结构液感 10

3.3高速开关阀 11

3.4其他元件 11

3.4.1高速单向阀 11

3.4.2液压缸 12

3.4.3油箱 12

3.4.4管件 13

3.4.4.1管路 13

3.4.5泵的选择 14

3.4.6电动机的选择 15

第4章 系统模拟及仿真 16

4.1液压升压系统仿真 16

4.2系统建模对比分析 19

第5章 结论与展望 22

参考文献 23

致谢 24

附录A 25

1. 绪论

1.1研究背景

传统上，系统的驱动方式一般包括液力驱动、气压驱动、电力驱动及它们之间的组合驱动方式等。随着社会不断发展，生产水平的进一步提高，电力驱动已经趋于成熟并广泛运用于生产生活，液力和气压驱动应用较少，但在某些生产环节中它们却有不可替代的作用。针对于重载驱动环境而言，电力驱动会产生过多不必要的能量浪费，并且很难满足驱动要求；同时气压驱动对环境要求又较为严格同时运行稳定性差，此时液力驱动的优势就体现了出来。液力驱动已经有相当悠久的发展历史了，通过对液压驱动发展的探索，基本上是向着高压力、高速、高效率及大功率的方向发展。随着对效率要求的不断提高，同时进一步实现能量优化利用，液压中出现了一种先进的驱动概念--液压变压驱动。

1.2目的和意义

液压变压驱动器是一种新型驱动控制装置，它利用控制液压的变化来形成符合驱动所需的动力源。由于电阻比例驱动起步较早，技术发展相对较成熟，所以有较广的应用范围。传统上一般采用电阻比例驱动，但存在诸多方面的问题。例如，用电完成驱动的装置要求负载尽量偏小，同时在整个电路电阻等的影响下会出现较大的能量损失。但随着技术的不断发展和工业生产对大负载稳定驱动的需求，尤其是减少能源损耗与提高系统效率的要求，液压变压驱动器的优势逐渐被人们所发现和重视。液压变压驱动器通常分为两种类型，即升压型和降压型（使供压压力高于或低于负载压力）。通过对液压变压驱动概念的提出与发展，并进一步结合实验与测量评估，我们可以看出液压变压驱动器存在巨大优势，与传统电比例驱动的高成本和低效率相比具有广阔的发展前景。通过对液压变压驱动原理的分析，我们可以认识到以下发展中存在的困难。一方面是对驱动装置各元件的性能要求，如快速切换的开关阀，单向阀和蓄能器良好特性，并且尽量降低它们的能量损耗。另一方面是对整个系统的整体性要求，包括寄生效应，波传播和非线性的控制与处理，并且尽可能减小驱动产生的噪音。

液压变压转换器代表了从电气到液压传动最简单的驱动方式。它具有液压传动的所有优点：在同等功率条件下装置体积小、重量轻惯性小，动作灵敏。实际生产中，液压元件易于实现标准化、系列化、通用化，便于推广使用。液压系统便于实现自动化控制且较易维护。在当今工业时代以科技是第一生产力的主题下，企业生产追求低能耗高效率并且效益最大化的目标，同时涵盖节能减排和污染最小化概念。因此，液压变压驱动器会有很大的发展潜力。为获得结构更紧凑，噪音更小，并且加更高效的转换器，有必要进行进一步的探索。如开关阀，单向阀和快速蓄能器等组件必须进一步发展，使开关液压驱动器的应用更加广泛。