混砂车HST系统设计与研究

【摘要】混砂车是压裂机组的主要设备之一,混砂车的输砂绞龙、输水泵和排砂混流泵均由闭式液压系统(HST系统)驱动。本文主要分析影响HST系统稳定性的两个关键因素—调速稳定性和压力稳定性,具体内容包括以下几个方面：1.根据混砂车作业工况,计算排砂HST系统的压力和流量。论述闭式液压系统设计方案,包括主回路,控制回路、冲洗回路和补油回路。2.建立调速系统的数学模型,分析调速系统的动态特性。3.根据柱塞泵单元流量脉动引起压力脉动以及负载变化引起压力脉动分析压力脉动形成原因。基于波动原理,提出利用泵和马达流量脉动相互滤波抑制压力脉动的方法；另从能量吸收角度,论述利用蓄能器吸收系统压力脉动的方法。4.应用MATLAB软件对调速系统动态特性和压力脉动特性进行仿真,仿真结果表明增大系统阻尼比和固有频率可以提高调速系统稳定性；泵和马达的流量脉动滤波以及蓄能器可有效减小系统压力脉动。5.运用AMESim软件对HST系统进行建模,对系统调速性能和压力脉动性能进行仿真。仿真结果表明,系统具有良好鲁棒性,通过增加阻尼比可以改善系统稳定性,蓄能器能够抑制系统的压力脉动。
【作者】刘维平；
【导师】韩致信；
【作者基本信息】兰州理工大学，机械制造及其自动化，2014，硕士
【关键词】混砂车；HST系统；压力脉动；调速系统；AMESim；

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