【正文】 20xx． 416 17 邱兆湘．直驅(qū)式電液伺服裝置油源及系統(tǒng)性能的研究．哈爾濱工業(yè)大學工學碩士論文． 20xx． 12 18 Hong Sun， ， Observer Based Force Control of ElectroHydraulic of the American Control Conference. San diego， :764~768 太陽能發(fā)電設(shè)備直驅(qū)式液壓系統(tǒng)設(shè)計 32 19 Tsan Lin、 Ching Tsang、 、 ． Exchangecoupled NiFe/FeMn 、 NiFe/NiMn and NiO/NiFe film for stabilization of magoresistive sensor． IEEE Transactions on Magics． 1997:2585–2590 20 Wheeler ， .。其 次根據(jù)本系統(tǒng)設(shè)計要求，對各個液壓元件進行選型， 包括雙旋向定量泵、變頻電機、 補油閥液壓鎖和 安全閥閥芯。 而對 于鋼性閥塊 來說 []bn?? ? (57) 式中： b? ——抗拉強度 (MPa)； n——安全系數(shù) ， 6n? 。 安全閥閥芯選用 寧波海宏液壓有限公司 生產(chǎn)的 先導式溢流閥 (錐閥型 )XYF100100，最大調(diào)節(jié)壓力 MPa。 太陽能發(fā)電設(shè)備直驅(qū)式液壓系統(tǒng)設(shè)計 26 型 俯仰軸與方位軸方向液壓擺動馬達的 壓力、流量、功率大體相似，現(xiàn)歸為一個系統(tǒng)進行設(shè)計，以使設(shè)計更為簡便。 2） 截止閥 由于 雙向液 壓鎖的存在，使得轉(zhuǎn)葉馬達內(nèi)部在直驅(qū)式液壓 動力源停止工作后有較高的壓力。 31 297651 084 1 變頻 電機 2 雙旋向定量泵 3 預壓式空氣濾清器 4 密閉壓力油罐 5 插裝補油閥 6 雙向液壓鎖 7 壓力表 8 安全閥 9 截止閥 10 負載（轉(zhuǎn)葉馬達） 圖 51 直驅(qū)式液壓 動力源原理圖 相對于傳統(tǒng)的液壓動力源直驅(qū)式電液伺服動力源去掉了容易發(fā)生閥芯卡滯故障的電磁換向閥和調(diào)節(jié)系統(tǒng) 壓力和流量的伺服 閥和溢流閥，而是通過改變與雙旋向定量泵相連的變頻 電機的旋轉(zhuǎn)方向、轉(zhuǎn)速和運轉(zhuǎn)時間來實現(xiàn)動力源驅(qū)動的轉(zhuǎn)葉馬達的運轉(zhuǎn)方向、轉(zhuǎn)速和角位移。 由以上計算，查閱相關(guān)資料，得到管件的具體尺寸為（通徑 mm外徑mm壁厚 mm）： 油管 尺寸 ： 8 14 3?? 太陽能發(fā)電設(shè)備直驅(qū)式液壓系統(tǒng)設(shè)計 22 關(guān)鍵部 位 密封設(shè)計 （ 1） 定動葉片與缸體接觸密封 采用組合式密封方式，組合式密封是采用彈性橡膠支撐和金屬或非金屬密封條兩種材料的組合，利用橡膠壓縮后的彈性將密封條緊密地壓在被密封面上，形成有效密封。 缸體和前后缸蓋用內(nèi)六角螺栓 M16 連接，其強度按拉應力和剪應力的合成應力計算 連接處的拉應力 6214 10FdZ? ? ??? (MPa) (415) 連接處的剪應力 621 KFdZ? ???? (MPa) (416) 合成應力 ? ?223n? ? ? ?? ? ? (MPa) (417) 太陽能發(fā)電設(shè)備直驅(qū)式液壓系統(tǒng)設(shè)計 20 式中 ： F ——缸體端部承受的最大推力 (N)； 1d ——連接螺栓直徑 (m)； K ——螺紋連接的摩擦系數(shù)， K =； Z——連接螺栓數(shù)量； ??? ——缸體材料的許用應力 (MPa)； T ——轉(zhuǎn)葉馬達輸出最大轉(zhuǎn)矩 (Nm? )。 22 46 00 0 N m8DdT n P H? ?? ? ? ? ? ? ? 2 2 2 274 6 0 0 0 8 0 . 0 5 1 1 m 5 1 0 0 0 m m0 . 9 2 2 1 0 0 . 2Dd ?? ? ? ?? ? ? ? 轉(zhuǎn)子軸與俯仰旋轉(zhuǎn)軸直接連接，旋轉(zhuǎn)軸直徑 220 mm，馬達轉(zhuǎn)子軸材料選用 40rC ， 785s? ? MPa，取安全因數(shù) 2n? ，則許用應力 ? ? 785 3 9 2 .52sn?? ? ? ? MPa (44) 根據(jù)第三強度理論（最大切應力理論） ? ? ? ?max 12? ? ??? (45) 太陽能發(fā)電設(shè)備直驅(qū)式液壓系統(tǒng)設(shè)計 16 式中： ??? ——許用切應力 (MPa)。 太陽能發(fā)電設(shè)備直驅(qū)式液壓系統(tǒng)設(shè)計 11 圖 31 湖南大學定日鏡風洞實驗模型 [16] 相關(guān)計算公式如下 wF q AC? ? ? (38) 式中： wC ——風壓系數(shù) ； q ——設(shè)計用速度壓 ( 2N/m )； A ——受風面積 (mm2)； 0q q I J?? ? ? ? (39) 式中： 0q ——基準速度壓 ( 2N/m )； ? ——高度補償系數(shù) ， 1?? ； I ——用途系數(shù)， I =； J ——環(huán)境系數(shù)， J =； 20 12 vq ?? ? ? (310) 式中： ? ——空氣密度風速， 241 .2 7 4 N s /m? ??； v ——風速， v =16 m/s。 太陽能發(fā)電設(shè)備直驅(qū)式液壓系統(tǒng)設(shè)計 9 3液壓系統(tǒng) 工況分析 設(shè)計能夠滿足塔式太陽能發(fā)電定日鏡運動所需的液壓系統(tǒng)，采用直接驅(qū)動方案，齒輪或柱塞泵壓力小于 25MPa， 假定工作地點，北京（北緯 40186。因此定日鏡高度方向角度變化最大90186。100186。 圖 22 地球繞太陽運行軌跡示意圖 [9] 對于中國來說，中國處于北半球，太陽的視高范圍隨不同地區(qū)的緯度發(fā)生變化，本系統(tǒng)設(shè)計現(xiàn)假定是針對中國中部地區(qū)的太陽能發(fā)電設(shè)備直驅(qū)式液壓系統(tǒng)設(shè)計，現(xiàn)以北京地區(qū)進行分析，方位角方向，在早晨和傍晚，由于 光線很弱，太陽能發(fā)電設(shè)備不進行工作，有效的方位角變化范圍是 177。后者稱為太陽光能發(fā)電 ， 也稱光伏發(fā)電 ， 它是將太陽輻射光能照射到太陽能電池 （ Photovoltaic cell） 上 ， 利用光伏效應直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋? 課題的目的和意義 本畢業(yè)設(shè)計的目的是開發(fā)能夠滿足太陽能發(fā)電設(shè)備所需要的具有自主知識太陽能發(fā)電設(shè)備直驅(qū)式液壓系統(tǒng)設(shè)計 2 產(chǎn)權(quán)的直驅(qū)液壓系統(tǒng)，來滿足太陽能發(fā)電設(shè)備迅猛發(fā)展的需要，直驅(qū)式容積控制（ Direct Drive Volume Control， DDVC）電液伺服系統(tǒng)也叫無閥電液伺服系統(tǒng)，即用調(diào)速電動機直接驅(qū)動液壓泵，這種系統(tǒng)通過改變轉(zhuǎn)向 、 轉(zhuǎn)速 、 限轉(zhuǎn)矩來實現(xiàn)換向閥 、 節(jié)流閥 、 溢流閥的功能，具有電機控制的靈活性和液壓出力大的雙重優(yōu)點，與傳統(tǒng)電液伺服系統(tǒng)相比節(jié)能高效 、 小型集成化 、 環(huán)保 、 操作簡便 、 價格經(jīng)濟，目前已經(jīng)在多個領(lǐng)域的裝置上得到應用并取得了很大的經(jīng)濟效益，該 項工作已經(jīng)受到世界各國的重視，成為國際液壓領(lǐng)域研究熱點之一，同時也是液壓技術(shù)的一個重要發(fā)展方向。在中國廣闊的土地上，有著豐富的太陽能資源。 參考文獻 .................................................................................................................... 31 附錄 1 雙葉片轉(zhuǎn)葉馬達三維結(jié)構(gòu)圖 ....................................................................... 33 附錄 2定日鏡總體裝配三維示意圖 ........................................................................ 34 太陽能發(fā)電設(shè)備直驅(qū)式液壓系統(tǒng)設(shè)計 1 1 前言 課題背景 傳統(tǒng)的燃料能源正在一天天減少，對環(huán)境造成的危害日益突出，同時全球還有 20 億人得不到正常的能源供應。經(jīng)研究表明，直驅(qū)式容積控制電液伺服系統(tǒng)作為太陽能發(fā)電設(shè)備的驅(qū)動系統(tǒng)，能夠達到太陽能發(fā)電設(shè)備的驅(qū)動標準 。 本文結(jié)合太陽能發(fā)電設(shè)備的應用背景，探索設(shè)計 太陽能發(fā)電設(shè)備直驅(qū) 容積控制 式液 壓系統(tǒng) 。 課題背景 ........................................................................................................... 1 課題的目的和意義 ........................................................................................... 1 本論文主要內(nèi)容 ............................................................................................... 2 第 2章 太陽能發(fā)電相關(guān)理論知識研究 .................................................................... 3 太陽能發(fā)電系統(tǒng)原理及分類 ........................................................................... 3 太陽運行軌跡及定日鏡運動分析 ................................................................... 4 太陽運行軌跡分析 .................................................................................... 4 定日鏡運動規(guī)律分析 ................................................................................ 5 太陽能跟蹤系 統(tǒng)理論研究 ............................................................................... 6 本章小結(jié) ........................................................................................................... 8 第 3章 液壓系統(tǒng)工況分析 ........................................................................................ 9 明確液壓系統(tǒng)技術(shù)要求 ................................................................................... 9 液壓系統(tǒng)功能要求 .................................................................................... 9 液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)要求 .................................................................................... 9 分析液壓系統(tǒng)工況 ........................................................................................... 9 俯仰軸方向載荷分析和計算 .................................................................... 9 方位軸方向載荷分析與計算 .................................................................. 12 本章小結(jié) ......................................................................................................... 14 第 4章 轉(zhuǎn)葉馬達設(shè)計 ....................................