1.2　二次调节静液传动系统的概述

二次调节静液传动就是通过调节系统中液压元件的工况,进行机械能与液压能的互相转换 [9]。在液压系统中,将机械能转化为液压能的元件称为一次元件,如液压泵;将机械能与液压能互相转换的元件称为二次元件[10],也称为二次元件。为实现能量的回收和重新利用,二次调节静液传动系统采用的液压元件应具有可逆功能[11]。为使液压油缸和定量液压马达能够在二次调节静液传动系统中工作,人们研究开发了另一种能量转换元件——液压变压器。液压变压器能把一定压力下的输入液压能无节流损失地转换为另一种压力下的输出液压能,可以对恒压网络中多个互不相关的负载进行独立控制,还能使能量逆向流动,并与液压蓄能器联合使用进行能量的回收和重新利用,不仅可以无节流损失地驱动旋转负载,而且还可以驱动直线负载[12]。二次调节静液传动系统的控制方式通常采取闭环伺服控制。在工作压力不变的情况下,通过调节二次元件的排量来改变转速、转矩,不但能实现功率匹配,还可对工作装置的制动动能、重力势能进行回收和重新利用,并且还能够与若干个互不相关的负载进行连接,控制二次元件的转速、转矩等参数。另外,二次调节静液传动系统控制性能可靠、灵活方便,为解决目前静液传动中某些难以控制的问题提供了有利的条件[13]。

研究二次调节静液传动系统的关键是能量回收、转换储存与重新利用的机理,关键元件及主要工作参数的优化匹配,系统控制策略、算法和控制器设计及控制性能研究等[14]。目前,国内有关研究人员非常重视二次调节静液传动系统的应用研究,努力拓展该项技术的工程应用范围。国外对恒压网络中二次调节静液传动系统的理论研究及工程应用日趋成熟,而国内仍限于理论与技术研究的开发阶段,距工程实际应用尚有一定距离。较之恒压网络二次调节静液传动系统,非恒压网络中系统的工作压力调节范围更大,工程应用也更广泛。