叉車與裝載機(jī)專用液壓閥及其閥控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用
2024年06月27日13:49
項(xiàng)目簡介
液壓閥作為液壓傳動系統(tǒng)的控制中樞,控制著主機(jī)裝備幾乎所有的執(zhí)行動作,是決定作業(yè)性能、工程效率和操控安全的關(guān)鍵。叉車和裝載機(jī)是典型的集“搬”和“運(yùn)”于一體的移動作業(yè)裝備,其專用液壓閥與液壓系統(tǒng)的市場規(guī)模已突破200億。但是,國產(chǎn)液壓閥流量控制精度低、響應(yīng)速度慢,其閥控系統(tǒng)效率低,嚴(yán)重制約了我國叉車和裝載機(jī)行業(yè)的健康發(fā)展。因此,本項(xiàng)目歷經(jīng)10余年產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合攻關(guān),突破了叉車與裝載機(jī)專用的多路閥流量高精度控制、電磁閥高動態(tài)低功耗驅(qū)動以及閥控系統(tǒng)高能效控制三大關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)了核心液壓閥及其閥控系統(tǒng)的國產(chǎn)化替代和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
1.多路閥流量高精度調(diào)控:提出了閥口壓差主動補(bǔ)償新方法,抑制了突變負(fù)載下的閥口壓差波動;發(fā)明了異形槽周向均分的閥芯結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了閥芯在擾動液壓力下的受力動態(tài)平衡,提高了液壓閥芯的位姿控制精度;突破了多節(jié)點(diǎn)流量動態(tài)分配關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立于負(fù)載的多執(zhí)行器精準(zhǔn)聯(lián)動作業(yè)。上述創(chuàng)新技術(shù)將液壓閥穩(wěn)態(tài)流量控制精度提高至±3L/min,全工況下的流量波動范圍降低至6.7%,在徐工、臨工等龍頭企業(yè)的裝機(jī)率超70%。
2.電磁閥高動態(tài)驅(qū)動:發(fā)明了開關(guān)電磁閥預(yù)加載驅(qū)動控制新方法,不僅將開關(guān)電磁閥的響應(yīng)時(shí)間縮短至25ms,還將線圈溫升從120℃降低至60℃。發(fā)明了先導(dǎo)比例電磁閥非線性顫振控制新技術(shù),將比例電磁閥的響應(yīng)時(shí)間縮短25%。上述創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用于各類開關(guān)型和比例型電磁閥,在工程機(jī)械龍頭企業(yè)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化,具有響應(yīng)快、能耗低、動態(tài)性能穩(wěn)定等優(yōu)勢,核心指標(biāo)達(dá)到并局部超越同類型進(jìn)口產(chǎn)品技術(shù)水平。
3.高能效液壓閥控系統(tǒng):提出了叉車和裝載機(jī)在差異流量需求下的多泵合分流液壓閥控新技術(shù),提高了油源利用效率;發(fā)明了針對舉升回落動作的流量再生液壓閥控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)了能量回收;攻克了液壓閥在線可編程控制技術(shù),提高了系統(tǒng)狀態(tài)的匹配效率,降低了系統(tǒng)能耗。上述創(chuàng)新技術(shù)研制了叉車和裝載機(jī)專用的高能效液壓閥控系統(tǒng),提高系統(tǒng)效率的同時(shí)將液壓系統(tǒng)制造成本降低35%。
項(xiàng)目授權(quán)發(fā)明專利30項(xiàng),發(fā)表SCI/EI等論文21篇,制修訂國家標(biāo)準(zhǔn)7項(xiàng),獲批35項(xiàng)省級工業(yè)新產(chǎn)品,在50余家主機(jī)單位產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,近三年裝機(jī)超70萬臺。以楊華勇院士為組長的鑒定委員會意見:“項(xiàng)目整體技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平,其中液壓閥高動態(tài)驅(qū)動控制技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平?!表?xiàng)目新增直接經(jīng)濟(jì)效益29.69億元,利潤4.25億元,稅收1.76億元,不僅打破了國外壟斷,還隨主機(jī)出口到美、日、歐等發(fā)達(dá)國家和地區(qū),推動了我國叉車與裝載機(jī)行業(yè)快速發(fā)展。
獲獎等級:二等獎
完成單位:浙江工業(yè)大學(xué)
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