1.2　二次調節靜液傳動系統的概述

二次調節靜液傳動就是通過調節系統中液壓元件的工況,進行機械能與液壓能的互相轉換?[9]。在液壓系統中,將機械能轉化為液壓能的元件稱為一次元件,如液壓泵;將機械能與液壓能互相轉換的元件稱為二次元件[10],也稱為二次元件。為實現能量的回收和重新利用,二次調節靜液傳動系統采用的液壓元件應具有可逆功能[11]。為使液壓油缸和定量液壓馬達能夠在二次調節靜液傳動系統中工作,人們研究開發了另一種能量轉換元件——液壓變壓器。液壓變壓器能把一定壓力下的輸入液壓能無節流損失地轉換為另一種壓力下的輸出液壓能,可以對恒壓網絡中多個互不相關的負載進行獨立控制,還能使能量逆向流動,并與液壓蓄能器聯合使用進行能量的回收和重新利用,不僅可以無節流損失地驅動旋轉負載,而且還可以驅動直線負載[12]。二次調節靜液傳動系統的控制方式通常采取閉環伺服控制。在工作壓力不變的情況下,通過調節二次元件的排量來改變轉速、轉矩,不但能實現功率匹配,還可對工作裝置的制動動能、重力勢能進行回收和重新利用,并且還能夠與若干個互不相關的負載進行連接,控制二次元件的轉速、轉矩等參數。另外,二次調節靜液傳動系統控制性能可靠、靈活方便,為解決目前靜液傳動中某些難以控制的問題提供了有利的條件[13]。

研究二次調節靜液傳動系統的關鍵是能量回收、轉換儲存與重新利用的機理,關鍵元件及主要工作參數的優化匹配,系統控制策略、算法和控制器設計及控制性能研究等[14]。目前,國內有關研究人員非常重視二次調節靜液傳動系統的應用研究,努力拓展該項技術的工程應用范圍。國外對恒壓網絡中二次調節靜液傳動系統的理論研究及工程應用日趨成熟,而國內仍限于理論與技術研究的開發階段,距工程實際應用尚有一定距離。較之恒壓網絡二次調節靜液傳動系統,非恒壓網絡中系統的工作壓力調節范圍更大,工程應用也更廣泛。