温控独立冷却系统性能研究,   高空路灯车出租, 高空路灯车租赁, 高空路灯车价格  高空路灯车一般在高温和高负荷等条件下工作，经常出现发动机过热和液压油温度过高的现象，严重会导致不能工作，继而影响正常的工作进度，因此提高工程车辆冷却系统的散热效率非常有必要。设计了温控液压无级调速热管理系统。根据先导式溢流阀的工作原理推导了动态特性数学模型，并通过AMESim和Matlab建立了液压系统的动力学联合仿真模型，并设计了模糊控制器。

     高空路灯车用独立冷却系统由调压溢流阀、液压马达、风扇、散热器、电控系统等组成。齿轮泵从油箱内吸油，油液经过滤后驱动液压马达旋转，从而带动风扇转动散热器进行冷却。先导式电液比例溢流阀根据温度控制系统所传递的电信号控制通过溢流阀的流量，实现系统工作压力的时时调节，控制风扇在不同温度下的不同转速。如果电控元件监测的油液温度越高，先导溢流阀的溢流压力也越高，通过马达的冷却液流量增大，风扇转速随之增加。反之，散热介质温度低时，转动速度减小，所以用溢流阀风扇转速进行控制可以达到显著节能的目的。当控制器检测到温度传感器出现断路任何一个散热器内部温度值超过极限值时，风扇全速运转，并且报警，保证了系统的可靠性和确保最佳的发动机各项温度。智能控制风扇系统有助于满足严格的全球排放标准，同时由定量泵驱动静液压风扇，过剩的液压油可以经过比例优先阀用于其它的液压驱动装置。此种系统的重要长处在于散热风扇可以独立装配、风扇转速由外啮合齿轮泵的流量决定。该独立冷却系统中，风扇转速受发动机转速变化的影响较小，转动更加平稳，同时降低了风扇噪声。中冷器、液压油散热器和传动油散热器采用液冷方式换热效率更高，提高了液压系统和传动系统的热平衡。高空路灯车开始工作时不需要加强散热，风扇转速较低，节省能耗的同时使整机很快达到最佳工作状态下的温度要求。当高空路灯车工作系统油温升高后，电控系统会调节马达转速使风扇处于最佳转速，将温度控制在整机最佳工作状况下的温度参数范围内。该热管理系统能够控制风扇速度可以无级变化，不再与发动机转速关联，在发动机低转速时具有较高的冷却能力。同时可以实现风扇的正反转和停转功能。这套系统能使发动机的冷却效率最大化,并尽可能的保证了发动机能在最适合的温度下进行输出,降低了能耗和噪音。

     风扇匹配冷却系统的设计往往选择最恶劣的工况，一般选择发动机重载作业下的额定功率点作为匹配的依据，以风扇静压曲线和散热器阻力曲线的交点即为风扇与散热器的匹配点。首先根据散热量计算出所需的冷却空气的流量，根据流量和扭矩以及匹配点选择风扇型号。当环境温度为40℃时，该独立冷却系统设计在最大功率时最大散热量为170kW，所需的冷却空气流量为：风扇工作时的轴功率计算公式为：6005==7.5kW)0.4ffp  风扇扭矩计算公式为：955095507.5  根据以上计算结果，使用某生产厂家提供的风扇选型软件，选取最优的一款风扇，同时考虑到进气压力损失，实际匹配时风扇的流量要略大于计算所需流量，选择的风77扇型号为：630/7-7/45°/PPG/7ZL,优选结果如下：设定系统压力为16MPa，由于马达输出轴和风扇直接相连，所以风扇扭矩和马达输出扭矩应该相等。当已知马达输出转矩和液压系统工作78压力，可以计算出液压马达排量：18(mL/r)2fmmV=Tp  ：m为马达机械效率；p为系统压力齿轮马达由于成本较低，能产生较高的液体压力等优点，同时该系统要求的扭矩较小，转速较高，故采用齿轮马达，其型号为：CMK1020，可以双向旋转。

    液压泵选型液压泵最大工作压力：Δ17MPapPPp  Δp—液压泵出口与液压马达入口间沿程压力损失假定此种工况下，发动机与液压泵采用联轴器连接，此时马达的输入流量和液压泵的输出流量相等,  dQ为通过电液比例溢流阀的流量。所以，  由于齿轮泵价格便宜，自吸性能好，可靠性高等优点，因此选用液压泵齿轮泵。根据液压泵排量的计算结果和系统的工作压力，选择型号为CBG1032齿轮泵。  排量(mL/r)32最高转速（r/min）2500额定压力（MPa）16容积效率≥0.92最高压力（MPa）18功率(kW)18.7*2额定转速（r/min）2000最低转速（r/min）7005.2.4电液比例溢流阀选型及建模1）溢流阀型号及参数根据冷却系统的工作要求，结合液压泵和马达的型号参数，选取电液比例溢流阀的型号为：EBG-03-H-51，产品说明书中提供的此型号电液比例溢流阀的性能参数。 插装式先导溢流阀的结构图，包括衬套、先导阀、主阀、复位弹簧和调节螺钉等。主阀为液控阀，先导阀为电磁控制阀。当需要减少流过阀的流量时，增大80电磁阀的电流，继而增大先导阀推杆的推力，使主阀小腔内压力增大导致主阀芯的开口度减小，从而起到节流的作用。来自油口的油液压力作用在主阀阀芯上，通过阀芯上的节流孔进入预压弹簧腔，然后通过节流孔作用在先导阀球阀芯上，当系统压力增大至调定压力，球阀被顶开，油液通过先导阀溢流，这时预压弹簧面压力降低，主阀阀芯开启。

    高空路灯车出租, 高空路灯车租赁, 高空路灯车价格 http://www.zhaoqingshengjiangchechuzu.com/

    数学模型根据先导式溢流阀的工作原理推导出溢流阀的数学模型如下：主阀阀芯受力平衡方程： p1为主阀腔的压力；p2为先导阀腔的压力；Ff为阀芯所受粘性摩擦力；Fs为稳态液动力先导阀阀芯受力平衡方程为：D1k为电流—力增益系数；i为线圈中的电流；为阀芯半锥角主阀和先导阀阀口流量特性方程为：3d2sinxpq=dxC  流经阻尼孔的流量方程为：电液比例阀内部的电磁铁根据输入的电压信号产生相应动作，使阀芯运动，比例电81磁铁的输出力为电流与位移的函数：d12F=ki+ky   3）电液比例溢流阀的HCD模型根据先导式溢流阀的结构和工作原理。

    独立冷却系统联合仿真模型,  根据工作原理利用AMESim中热液压组件库建立先导式溢流阀的详细结构模型，利用热液压库建立液压泵、液压马达等元件的模型，利用换热器库建立风扇和散热器等的模型，建立的新型热管理系统的仿真模型。该模型包括液压泵、液压马达、发动机、先导式溢流阀、传动油散热器、液压油散热器、总散热器和冷却风扇等。由于高空路灯车经常工作在尘土较多的环境中，时间久了会在散热器表面覆盖较多的灰尘，影响散热效率，因此，散热系统需要定期的尘土进行清理，所以，在系统中增加了换向阀实现风扇的正、反转。同时，利用Matlab在控制方面的优势，在Simulink中建立控制系统模型，通过S函数与AMESim通过接口进行联合仿真。此外，为了减少风扇的阻力，增大进气流量，将冷却液散热器和总散热器布置为单排并联结构。由于冷却液不但要驱动风扇还要进行循环冷却，因此冷却液的性能要求较高，本文选取的冷却液采用型号定为50—50GLYCOL冷却液，其物理性质为：定压比热容为3.6777kJ/(kg·℃)，动力黏度为7.14*10-4Pa·s，导热系数为0.4043W/(m·℃)，密度为1040kg/m3。

       为了避免冷却系统出现过热问题，需要在控制器检测到温度信号后，风扇转速能够快速升高，所以为了减小马达的转速误差，采用模糊控制。模糊逻辑控制策略不需要精确的数学模型，具有很强的鲁棒性，能够根据规则即时控制。模糊控制系统工作原理。 风扇控制策略：通过采集控制象的出口温度，采用适当的控制算法，实现溢流阀和系统压力的控制。高空路灯车冷却系统控制热源较多（发动机冷却液、增压空气、液压油和传动油），同时只有一个冷却风扇，不能同时所有热源进行精确的控制，因此，在进行散热器匹配时，集中散热器的散热冗余量要大于发动机冷却液散热器的大，因此以发动机冷却液温度作为优先控制象，所以只要发动机冷却液温度不超标，其他系统的温度也不会超标。集中散热器和发动机散热器的体积匹配进行多次仿真，获得不同比例时的各个散热器散热量的变化规律，从而进行合理的控制。同时，溢流阀具有断电保护功能，当电信号失效时电液比例溢流阀压力保持最高，会使风扇工作在最高转速，以保证足够的冷却效率，防止液压系统温度超标和造成发动机损坏。当高空路灯车刚开始工作在进行时,液驱风扇并不会立刻转动（或者以最低转速转动）,使发动机水温能够比较迅速的达到最佳工作温度,提高发动机工作效率。由于发动机工作时需要的最佳冷却液温度范围为85～95℃，所以当冷却液温度达到85℃时，控制器向溢流阀输出控制电流，提高风扇的转速，使冷却液温度维持在91℃；当发动机负荷降低时，降低风扇的转速，选取91℃作为发动机冷却液温度控制目标点。同时，独立冷却系统集中散热器出口冷却液温度不高于65℃即可满足液压系统、传动系统和中冷器在不同工况下的散热需要，当温度超过65℃后，风扇以全速运转。利用Matlab的模糊推理工具箱建立模糊控制系统。模糊控制器采用二维控制系统，输入量是液压马达的转速偏差e和偏差的变化率ec，，输出变量为电液比例溢流阀的控制电流的变化量u；液压马达的转速偏差e的基本论域为[-50，+50]（r/min），离散论域E为[-6，+6],量化因子Ke=0.12；马达的转速偏差的变化率ec的基本论域为[-5，+5]，离散论域U为[-6，+6]，量化因子为Kec=1.2。输出变量u的基本论域为[0，5]mA，离散论域EC为[-6，+6]，量化因子Ku=2.5；在离散论域上定义7个模糊子集：负大（NB）、负中（NS）、负小（NM）、零（ZO）、正小（PS）、正中（PM）、正大（PB）,输入变量选择三角型隶属度函数，输出变量选择高斯型隶属度函数，两个软件通过S函数进行数据的交换，能够充分发挥Matlab在控制方面的优势。为了验证仿真模型的准确性和控制策略的有效性，无级调速冷却系统进行了仿真研究。图5.12为液压调速系统压力响应特性和风扇的转速阶跃响应变化仿真结果，分别在20s和40s时给系统一个阶跃信号，由仿真结果可知，经过一段时间的振荡后达到稳定状态，仿真结果符合实际工作情况，模糊控制都能有效的消除稳态误差，速度变化过程平稳稳定调整时间较短,仿真结果表明所设计的模糊控制器具有一定的抗干扰性。

     高空路灯车出租, 高空路灯车租赁, 高空路灯车价格