(6)缪骋,工学硕士,毕业于华侨大学,研究方向为高性能电液比例溢流阀、比例节流阀等高端液压元件的设计与控制。

1.3团队主要研究工作

1.3.1工程机械电动化技术

(1)变转速控制技术

永磁同步伺服电机-液压泵;变频异步电动机-液压泵;双电机-液压泵;高速电机-两档减速器-液压泵等不同电机泵的组合控制方法。

(2)矩阵式单柱塞泵复合控制技术

将传统柱塞泵中的多个柱塞解耦成独立的单柱塞泵,并按m×n阶的矩阵进行重组和分布协调控制。可根据负载压力流量特性,重组矩阵内单柱塞泵拓扑结构动态调节系统高效区动态追踪实际工况点。

(3)新型自动怠速技术

提出了一种基于动力电机变转速和液压蓄能器辅助驱动的负载压力适应型自动怠速系统结构方案,采用高能量密度的动力电池和高功率密度的液压蓄能器组合成复合储能单元,双动力电机同轴相连灵活实现不同的控制模式。

(4)电液平衡主动控制节能技术

研究执行器(油缸、液压马达)和负载之间、执行器主控阀和液压泵之间的电液平衡节能机理, 提出了多种基于液压蓄能器和蓄电池相结合的平衡单元主动平衡能力的主动控制方法,保证了每个驱动单元的负载最小。

1.3.2机电液复合能量回收技术

(1)传统负负载机械臂势能、旋转运动制动动能回收技术

针对挖掘机机械臂、回转制动、叉车机械臂等传统的负负载,研究电气式、液压式、复合式等回收方案及控制方法,保证回收效率的同时不影响操控性。

(2)溢流损耗回收技术

将能量回收技术首次应用于液压系统的溢流损耗问题,提出了一种通过能量回收单元回收溢流损耗的新方法。改变传统比例(常规)溢流阀出油口接油箱的使用方法,将大部分原来消耗在溢流阀口上的压差通过能量回收单元回收起来,而溢流功能的工作特性仍然通过比例(常规)溢流阀保证。

(3)基于多相电机-液压泵马达的液压变压差控制技术

以解决液压压差损耗为目的,提出一种基于多相电机多维控制和励磁重组的电动/发电机-泵/马达单元及全转速范围内变压差控制方法,充分发挥多相电机具有多维度的特点,通过复杂工况和多工作模式时的励磁重组,保证全转速范围内的动态转矩匹配。

(4)加速过程液压能回收技术

针对液压挖掘机上车机构回转启动加速过程中,回转制动溢流阀同样会产生能量损耗的特性,提出了一种基于液压蓄能器和液控单向阀自适应控制的液压式回收方法。

1.3.3新型电液一体化元件的创新设计。

(1)集溢流功能和节流功能一体化的比例溢流节流阀

由于溢流功能和节流功能对主级阀口的通流面积要求不同,难以集成在一个主级上,目前并没有提出可以集正向溢流调压和反向节流调速功能的工作原理及实现方法。课题组在分析溢流阀和节流阀在最大流量、最大压差、最小稳定流量和最低工作压差等额定工况点和特殊工况点的工作特性的基础上,深入研究两种模式在不同工况点的控制增益和稳定性要求,提出了一种主级兼顾节流模式和溢流模式共用先导级的结构方案,并完成了样机的试制。

(2)伺服电机直驱式油缸泵一体化单元

针对阀控液压系统中能量损耗,考虑到电机变转速控制的优势,针对油缸和柱塞泵结构的相似性原理,以节能性和集成化为目标,课题组研制了一种伺服电机直驱式油缸泵的无阀液压控制系统。通过变转速控制实现执行器的速度控制,将泵和执行器集成一体,实现对外做功,不仅降低了能量损耗环节,更是通过先进的伺服电机转速控制和转矩控制相结合的方法保证了操控性,真正实现了机电液一体化的无阀控制单元,简化了液压系统。

(3)负载敏感、正流量等专用变转速控制电机驱动器

针对变转速电机代替发动机后,传动液压泵的排量控制方法可以通过变转速实现,课题组提出了负载敏感技术和正流量技术通过变转速的实现方法,并研制专用的电机驱动器,将液压状态参数直接反馈到电机驱动器,减小了闭环控制环节,提高了电机泵的动态响应性能。

(4)高性能电液插装式比例溢流阀和比例节流阀

以小型化和模块化为设计目标,提出了一种新型比例溢流阀的结构方案,完成多套电液比例溢流阀的研制。先导阀芯轴向尺寸缩短了10mm,径向尺寸从传统的10mm 优化成8mm,同时主阀套和主阀芯尺寸的轴向尺寸也縮短了8mm。经测试,比例溢流阀阶跃响应时间在120ms 左右;调压偏差约为13%。课题组同样完成了多套电液比例节流阀的研制,性能参数为:死区为20%;滞环≤3%;最大适用压力:31.5MPa;泄漏量:0.9L/min;阶跃开启响应时间:52ms;阶跃关闭响应时间:60ms。

(a) 比例插装式溢流阀零部件

(b) 比例插装式节流阀零部件

2、实验室介绍

2.1 智能电液与节能控制综合实验平台

(1)华侨大学小型纯电动工程机械综合试验台

(a)不同类型先导油路测试智能化平台 (b)不同电机泵-液压控制系统组合

(2)面向未来的变转速控制液压泵综合试验台

(a)不同类型电机泵组合单元

(b)双电机-液压泵


缪骋 可能工作过的组织/机构/部门/团队:


缪骋 可能工作过的同事:

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