新型增壓缸分級增壓和卸壓能量回收的研究

林項武

摘 要：本文簡單闡述了新型的增壓缸結(jié)構(gòu)，將現(xiàn)有增壓缸無桿腔B腔分為B1腔和B2腔，增壓過程液壓系統(tǒng)壓力油分別輸入B1腔和B1+B2的腔實現(xiàn)分級增壓，卸壓過程主缸高壓油向增壓缸有桿腔A腔卸壓，B1腔向蓄能器組輸出減壓后的液壓油，而后主缸再直接向蓄能器組卸壓，實現(xiàn)分級卸壓能量回收。仿真結(jié)果表明有很好的節(jié)能效果。

關(guān)鍵詞：新型增壓缸；分級增壓；分級卸壓；能量回收；仿真

1 概述

增壓缸能夠有效的降低液壓系統(tǒng)中的主油路壓力，從而延長液壓泵以及液壓閥件的壽命，降低液壓管路的耐壓等級，并減少液壓漏油情況的發(fā)生。同時，配合蓄能器組的應(yīng)用，在不提高泵流量的前提下，依靠蓄能器組作為輔助能源使液壓系統(tǒng)能提供較高的峰值功率，縮短系統(tǒng)達到最高工作壓力的時間。因此，增壓缸以及蓄能器組的組合在大流量高峰值功率的液壓系統(tǒng)中廣泛使用。

增壓缸的典型結(jié)構(gòu)如圖1所示。

由圖1可知，增壓缸的典型結(jié)構(gòu)由前缸蓋1、活塞2、缸筒3、后缸蓋4組成，活塞2、活塞2桿端與前缸蓋1形成A腔，活塞2、缸筒3、后缸蓋4組成B腔。A腔面積小于B腔面積，其面積比通常約為1：2.0～1：2.5之間。加壓過程通常包括，首先利用未經(jīng)增壓的系統(tǒng)壓力油加壓；然后再進行增壓，增壓時在液壓系統(tǒng)的控制下，系統(tǒng)壓力油輸入到B腔，A腔向液壓機的主液壓缸輸出增壓后的液壓油，完成增壓過程。

某企業(yè)自動陶瓷液壓機 PH5500采用的外置式增壓缸如圖2所示。

圖2的外置式增壓缸與圖1的增壓缸相比較，其增加了芯桿活塞5，從而增加了面積較小的C腔和D腔，其作用是減小調(diào)整活塞位置時消耗的液壓油，增壓時仍然是系統(tǒng)壓力油輸入到B腔，A腔向液壓機的主液壓缸輸出增壓后的液壓油。

雖然在液壓系統(tǒng)中應(yīng)用增壓缸有諸多好處，但是由于大噸位液壓機主缸容積較大，加壓過程中液壓油和機架會發(fā)生彈性變形，而且加壓過程中被壓制成型的制品也會發(fā)生變形。因此，主缸從系統(tǒng)壓力到增壓壓力的加壓是一個壓力逐步提高的過程，尤其是增壓缸工作開始的階段。所以，主缸的壓力與增壓缸工作壓力壓差接近20 MPa，形成瞬間的液壓沖擊，并將相當(dāng)數(shù)額的壓力能在液壓閥件和管路轉(zhuǎn)化為熱能或噪音，能源浪費較大。

由于加壓過程液壓油壓縮以及機架彈性變形儲存能量，在卸壓時這部分能量將以輸出高壓油的方式釋放。一般的做法是直接將主缸上腔先對蓄能器組進行卸壓，進行部分壓力能回收后，再向回油管路卸壓。但此方法與增壓時一樣存在很高的壓力差，不但能量回收利用率較低，而且存在液壓沖擊，不得不使用耐壓較高的蓄能器。

2 新型增壓缸的技術(shù)方案

為了降低上述增壓過程中的能量浪費，并設(shè)計出合理方式回收卸壓時的能量，筆者考慮采用新型的增壓缸結(jié)構(gòu)進行改進（見圖3），其原理為將增壓缸B腔分為B1腔和B2腔，以實現(xiàn)增壓過程的分級增壓和卸壓過程的分級卸壓。

由圖3可知，多面積比增壓缸由前缸蓋1、缸筒3、活塞6、后缸蓋7、二次增壓缸筒8等結(jié)構(gòu)組成。活塞6的前桿端6.1與前缸蓋1組成A腔；活塞6、缸筒3、后缸蓋7以及活塞6的后桿端6.2組成B1腔；后缸蓋7、活塞6的后桿端6.2以及二次增壓缸筒8組成B2腔。

液壓系統(tǒng)控制液壓源對主液壓缸加壓到接近液壓源壓力后開始增壓，其壓機分級增壓步驟如下：

（1） 液壓系統(tǒng)控制液壓源，對B1腔輸入壓力油，B2腔卸壓，而A腔向主液壓缸輸出增壓比為B1腔面積/A腔面積的經(jīng)過增壓的高壓油，實現(xiàn)第一級增壓；

（2） 液壓系統(tǒng)控制液壓源，對B1腔和B2腔同時輸入壓力油，B2腔卸壓，而A腔向主液壓缸輸出增壓比為（B1腔面積+B2腔面積）/A腔面積的經(jīng)過增壓的高壓油，實現(xiàn)第二級增壓，完成增壓過程。

液壓機完成加壓過程后，分級卸壓能量回收步驟如下：

（1） 液壓系統(tǒng)控制A腔與主液壓缸上腔連通，B2腔向回油管卸壓，B1腔連通蓄能器組，主液壓缸的高壓油經(jīng)過多面積比增壓缸實現(xiàn)減壓比為A腔面積/B1腔面積的減壓后向蓄能器組充液；

（2） 液壓系統(tǒng)控制主液壓缸上腔連通蓄能器，主液壓缸上腔直接向蓄能器組充液。

3 增壓過程的仿真

3.1 仿真模型的建立

為了驗證新型增壓缸節(jié)能效果，建立仿真模型如圖4所示。

仿真模型參數(shù)設(shè)定如下：

（1） 系統(tǒng)壓力為157 bar，主液壓缸容積為200 L，主液壓缸先利用系統(tǒng)壓力加壓到157 bar后，分別利用現(xiàn)有增壓缸和新型增壓缸增壓。

（2） 現(xiàn)有增壓缸參數(shù)（見圖1）：缸徑215 mm、桿徑160 mm、行程500 mm，面積比B/A=2.24：1，A、B口分別通過32通徑的滑閥控制，以滑閥為主要液阻。

（3） 新型增壓缸參數(shù)（見圖3）：缸徑215 mm 、大桿徑160 mm 、小桿徑128 mm、行程500 mm ，面積比 A：B1：B2=1：1.45：0.79，A、B1、B2 口分別通過一個32通徑的滑閥控制，以滑閥為主要液阻。

3.2 增壓過程的仿真分析

需要說明的是，為了便于觀察，新型增壓缸第一級增壓設(shè)定為2 s，再進行第二級增壓。圖5為泵輸入液壓油與時間的關(guān)系圖，圖6為增壓缸位移與時間的關(guān)系圖，圖7為主缸壓力與時間變化曲線，圖8為增壓缸總功耗與時間的關(guān)系圖。

由圖5～圖8可知，第一級增壓和第二級增壓之間有明顯的停頓。新型增壓缸增壓分為第一級和第二級增壓兩個步驟進行，在增壓缸輸出流量相同的情況下，新型增壓缸所需的流量有一定程度的減小、能耗降低。從軟件讀取的具體數(shù)據(jù)如表1所示。

3.3 卸壓過程的仿真分析

增壓后利用新型增壓缸回收主液壓缸卸壓時的液壓能。設(shè)定液壓系統(tǒng)中使用160 L充氣壓力為150 bar的蓄能器進行卸壓時的能量回收，建立仿真模型（見圖9）。

為了方便觀察，設(shè)定新型增壓缸能量回收第一個步驟為2 s，之后再進行能量回收第二步驟。圖10為蓄能器壓力與時間的變化曲線，圖11為蓄能器回收能量與時間的變化曲線、圖12為蓄能器回收液壓油體積與時間的變化曲線。

從圖10～圖12可以看出，能量回收兩個步驟之間有明顯的停頓。

新型增壓缸增壓過程系統(tǒng)輸出的與能量回收過程回收的總流量與總能量對比如表2所示。

由表2可知，根據(jù)仿真結(jié)果利用新型增壓缸進行能量回收，能夠回收增壓過程輸入能量的66.5%。

4 結(jié)論

通過利用新型增壓缸實現(xiàn)了增壓過程的分級加壓和卸壓過程的分級卸壓。仿真結(jié)果表明，新型增壓缸在減緩了系統(tǒng)運行過程的壓力沖擊的同時大幅度降低了系統(tǒng)的能耗。因此，新型增壓缸系統(tǒng)應(yīng)用于陶瓷行業(yè)中節(jié)能效果較為顯著，值得大力推廣。endprint

摘 要：本文簡單闡述了新型的增壓缸結(jié)構(gòu)，將現(xiàn)有增壓缸無桿腔B腔分為B1腔和B2腔，增壓過程液壓系統(tǒng)壓力油分別輸入B1腔和B1+B2的腔實現(xiàn)分級增壓，卸壓過程主缸高壓油向增壓缸有桿腔A腔卸壓，B1腔向蓄能器組輸出減壓后的液壓油，而后主缸再直接向蓄能器組卸壓，實現(xiàn)分級卸壓能量回收。仿真結(jié)果表明有很好的節(jié)能效果。

關(guān)鍵詞：新型增壓缸；分級增壓；分級卸壓；能量回收；仿真

1 概述

增壓缸能夠有效的降低液壓系統(tǒng)中的主油路壓力，從而延長液壓泵以及液壓閥件的壽命，降低液壓管路的耐壓等級，并減少液壓漏油情況的發(fā)生。同時，配合蓄能器組的應(yīng)用，在不提高泵流量的前提下，依靠蓄能器組作為輔助能源使液壓系統(tǒng)能提供較高的峰值功率，縮短系統(tǒng)達到最高工作壓力的時間。因此，增壓缸以及蓄能器組的組合在大流量高峰值功率的液壓系統(tǒng)中廣泛使用。

增壓缸的典型結(jié)構(gòu)如圖1所示。

由圖1可知，增壓缸的典型結(jié)構(gòu)由前缸蓋1、活塞2、缸筒3、后缸蓋4組成，活塞2、活塞2桿端與前缸蓋1形成A腔，活塞2、缸筒3、后缸蓋4組成B腔。A腔面積小于B腔面積，其面積比通常約為1：2.0～1：2.5之間。加壓過程通常包括，首先利用未經(jīng)增壓的系統(tǒng)壓力油加壓；然后再進行增壓，增壓時在液壓系統(tǒng)的控制下，系統(tǒng)壓力油輸入到B腔，A腔向液壓機的主液壓缸輸出增壓后的液壓油，完成增壓過程。

某企業(yè)自動陶瓷液壓機 PH5500采用的外置式增壓缸如圖2所示。

圖2的外置式增壓缸與圖1的增壓缸相比較，其增加了芯桿活塞5，從而增加了面積較小的C腔和D腔，其作用是減小調(diào)整活塞位置時消耗的液壓油，增壓時仍然是系統(tǒng)壓力油輸入到B腔，A腔向液壓機的主液壓缸輸出增壓后的液壓油。

雖然在液壓系統(tǒng)中應(yīng)用增壓缸有諸多好處，但是由于大噸位液壓機主缸容積較大，加壓過程中液壓油和機架會發(fā)生彈性變形，而且加壓過程中被壓制成型的制品也會發(fā)生變形。因此，主缸從系統(tǒng)壓力到增壓壓力的加壓是一個壓力逐步提高的過程，尤其是增壓缸工作開始的階段。所以，主缸的壓力與增壓缸工作壓力壓差接近20 MPa，形成瞬間的液壓沖擊，并將相當(dāng)數(shù)額的壓力能在液壓閥件和管路轉(zhuǎn)化為熱能或噪音，能源浪費較大。

由于加壓過程液壓油壓縮以及機架彈性變形儲存能量，在卸壓時這部分能量將以輸出高壓油的方式釋放。一般的做法是直接將主缸上腔先對蓄能器組進行卸壓，進行部分壓力能回收后，再向回油管路卸壓。但此方法與增壓時一樣存在很高的壓力差，不但能量回收利用率較低，而且存在液壓沖擊，不得不使用耐壓較高的蓄能器。

2 新型增壓缸的技術(shù)方案

為了降低上述增壓過程中的能量浪費，并設(shè)計出合理方式回收卸壓時的能量，筆者考慮采用新型的增壓缸結(jié)構(gòu)進行改進（見圖3），其原理為將增壓缸B腔分為B1腔和B2腔，以實現(xiàn)增壓過程的分級增壓和卸壓過程的分級卸壓。

由圖3可知，多面積比增壓缸由前缸蓋1、缸筒3、活塞6、后缸蓋7、二次增壓缸筒8等結(jié)構(gòu)組成。活塞6的前桿端6.1與前缸蓋1組成A腔；活塞6、缸筒3、后缸蓋7以及活塞6的后桿端6.2組成B1腔；后缸蓋7、活塞6的后桿端6.2以及二次增壓缸筒8組成B2腔。

液壓系統(tǒng)控制液壓源對主液壓缸加壓到接近液壓源壓力后開始增壓，其壓機分級增壓步驟如下：

（1） 液壓系統(tǒng)控制液壓源，對B1腔輸入壓力油，B2腔卸壓，而A腔向主液壓缸輸出增壓比為B1腔面積/A腔面積的經(jīng)過增壓的高壓油，實現(xiàn)第一級增壓；

（2） 液壓系統(tǒng)控制液壓源，對B1腔和B2腔同時輸入壓力油，B2腔卸壓，而A腔向主液壓缸輸出增壓比為（B1腔面積+B2腔面積）/A腔面積的經(jīng)過增壓的高壓油，實現(xiàn)第二級增壓，完成增壓過程。

液壓機完成加壓過程后，分級卸壓能量回收步驟如下：

（1） 液壓系統(tǒng)控制A腔與主液壓缸上腔連通，B2腔向回油管卸壓，B1腔連通蓄能器組，主液壓缸的高壓油經(jīng)過多面積比增壓缸實現(xiàn)減壓比為A腔面積/B1腔面積的減壓后向蓄能器組充液；

（2） 液壓系統(tǒng)控制主液壓缸上腔連通蓄能器，主液壓缸上腔直接向蓄能器組充液。

3 增壓過程的仿真

3.1 仿真模型的建立

為了驗證新型增壓缸節(jié)能效果，建立仿真模型如圖4所示。

仿真模型參數(shù)設(shè)定如下：

（1） 系統(tǒng)壓力為157 bar，主液壓缸容積為200 L，主液壓缸先利用系統(tǒng)壓力加壓到157 bar后，分別利用現(xiàn)有增壓缸和新型增壓缸增壓。

（2） 現(xiàn)有增壓缸參數(shù)（見圖1）：缸徑215 mm、桿徑160 mm、行程500 mm，面積比B/A=2.24：1，A、B口分別通過32通徑的滑閥控制，以滑閥為主要液阻。

（3） 新型增壓缸參數(shù)（見圖3）：缸徑215 mm 、大桿徑160 mm 、小桿徑128 mm、行程500 mm ，面積比 A：B1：B2=1：1.45：0.79，A、B1、B2 口分別通過一個32通徑的滑閥控制，以滑閥為主要液阻。

3.2 增壓過程的仿真分析

需要說明的是，為了便于觀察，新型增壓缸第一級增壓設(shè)定為2 s，再進行第二級增壓。圖5為泵輸入液壓油與時間的關(guān)系圖，圖6為增壓缸位移與時間的關(guān)系圖，圖7為主缸壓力與時間變化曲線，圖8為增壓缸總功耗與時間的關(guān)系圖。

由圖5～圖8可知，第一級增壓和第二級增壓之間有明顯的停頓。新型增壓缸增壓分為第一級和第二級增壓兩個步驟進行，在增壓缸輸出流量相同的情況下，新型增壓缸所需的流量有一定程度的減小、能耗降低。從軟件讀取的具體數(shù)據(jù)如表1所示。

3.3 卸壓過程的仿真分析

增壓后利用新型增壓缸回收主液壓缸卸壓時的液壓能。設(shè)定液壓系統(tǒng)中使用160 L充氣壓力為150 bar的蓄能器進行卸壓時的能量回收，建立仿真模型（見圖9）。

為了方便觀察，設(shè)定新型增壓缸能量回收第一個步驟為2 s，之后再進行能量回收第二步驟。圖10為蓄能器壓力與時間的變化曲線，圖11為蓄能器回收能量與時間的變化曲線、圖12為蓄能器回收液壓油體積與時間的變化曲線。

從圖10～圖12可以看出，能量回收兩個步驟之間有明顯的停頓。

新型增壓缸增壓過程系統(tǒng)輸出的與能量回收過程回收的總流量與總能量對比如表2所示。

由表2可知，根據(jù)仿真結(jié)果利用新型增壓缸進行能量回收，能夠回收增壓過程輸入能量的66.5%。

4 結(jié)論

通過利用新型增壓缸實現(xiàn)了增壓過程的分級加壓和卸壓過程的分級卸壓。仿真結(jié)果表明，新型增壓缸在減緩了系統(tǒng)運行過程的壓力沖擊的同時大幅度降低了系統(tǒng)的能耗。因此，新型增壓缸系統(tǒng)應(yīng)用于陶瓷行業(yè)中節(jié)能效果較為顯著，值得大力推廣。endprint

摘 要：本文簡單闡述了新型的增壓缸結(jié)構(gòu)，將現(xiàn)有增壓缸無桿腔B腔分為B1腔和B2腔，增壓過程液壓系統(tǒng)壓力油分別輸入B1腔和B1+B2的腔實現(xiàn)分級增壓，卸壓過程主缸高壓油向增壓缸有桿腔A腔卸壓，B1腔向蓄能器組輸出減壓后的液壓油，而后主缸再直接向蓄能器組卸壓，實現(xiàn)分級卸壓能量回收。仿真結(jié)果表明有很好的節(jié)能效果。

關(guān)鍵詞：新型增壓缸；分級增壓；分級卸壓；能量回收；仿真

1 概述

增壓缸能夠有效的降低液壓系統(tǒng)中的主油路壓力，從而延長液壓泵以及液壓閥件的壽命，降低液壓管路的耐壓等級，并減少液壓漏油情況的發(fā)生。同時，配合蓄能器組的應(yīng)用，在不提高泵流量的前提下，依靠蓄能器組作為輔助能源使液壓系統(tǒng)能提供較高的峰值功率，縮短系統(tǒng)達到最高工作壓力的時間。因此，增壓缸以及蓄能器組的組合在大流量高峰值功率的液壓系統(tǒng)中廣泛使用。

增壓缸的典型結(jié)構(gòu)如圖1所示。

由圖1可知，增壓缸的典型結(jié)構(gòu)由前缸蓋1、活塞2、缸筒3、后缸蓋4組成，活塞2、活塞2桿端與前缸蓋1形成A腔，活塞2、缸筒3、后缸蓋4組成B腔。A腔面積小于B腔面積，其面積比通常約為1：2.0～1：2.5之間。加壓過程通常包括，首先利用未經(jīng)增壓的系統(tǒng)壓力油加壓；然后再進行增壓，增壓時在液壓系統(tǒng)的控制下，系統(tǒng)壓力油輸入到B腔，A腔向液壓機的主液壓缸輸出增壓后的液壓油，完成增壓過程。

某企業(yè)自動陶瓷液壓機 PH5500采用的外置式增壓缸如圖2所示。

圖2的外置式增壓缸與圖1的增壓缸相比較，其增加了芯桿活塞5，從而增加了面積較小的C腔和D腔，其作用是減小調(diào)整活塞位置時消耗的液壓油，增壓時仍然是系統(tǒng)壓力油輸入到B腔，A腔向液壓機的主液壓缸輸出增壓后的液壓油。

雖然在液壓系統(tǒng)中應(yīng)用增壓缸有諸多好處，但是由于大噸位液壓機主缸容積較大，加壓過程中液壓油和機架會發(fā)生彈性變形，而且加壓過程中被壓制成型的制品也會發(fā)生變形。因此，主缸從系統(tǒng)壓力到增壓壓力的加壓是一個壓力逐步提高的過程，尤其是增壓缸工作開始的階段。所以，主缸的壓力與增壓缸工作壓力壓差接近20 MPa，形成瞬間的液壓沖擊，并將相當(dāng)數(shù)額的壓力能在液壓閥件和管路轉(zhuǎn)化為熱能或噪音，能源浪費較大。

由于加壓過程液壓油壓縮以及機架彈性變形儲存能量，在卸壓時這部分能量將以輸出高壓油的方式釋放。一般的做法是直接將主缸上腔先對蓄能器組進行卸壓，進行部分壓力能回收后，再向回油管路卸壓。但此方法與增壓時一樣存在很高的壓力差，不但能量回收利用率較低，而且存在液壓沖擊，不得不使用耐壓較高的蓄能器。

2 新型增壓缸的技術(shù)方案

為了降低上述增壓過程中的能量浪費，并設(shè)計出合理方式回收卸壓時的能量，筆者考慮采用新型的增壓缸結(jié)構(gòu)進行改進（見圖3），其原理為將增壓缸B腔分為B1腔和B2腔，以實現(xiàn)增壓過程的分級增壓和卸壓過程的分級卸壓。

由圖3可知，多面積比增壓缸由前缸蓋1、缸筒3、活塞6、后缸蓋7、二次增壓缸筒8等結(jié)構(gòu)組成。活塞6的前桿端6.1與前缸蓋1組成A腔；活塞6、缸筒3、后缸蓋7以及活塞6的后桿端6.2組成B1腔；后缸蓋7、活塞6的后桿端6.2以及二次增壓缸筒8組成B2腔。

液壓系統(tǒng)控制液壓源對主液壓缸加壓到接近液壓源壓力后開始增壓，其壓機分級增壓步驟如下：

（1） 液壓系統(tǒng)控制液壓源，對B1腔輸入壓力油，B2腔卸壓，而A腔向主液壓缸輸出增壓比為B1腔面積/A腔面積的經(jīng)過增壓的高壓油，實現(xiàn)第一級增壓；

（2） 液壓系統(tǒng)控制液壓源，對B1腔和B2腔同時輸入壓力油，B2腔卸壓，而A腔向主液壓缸輸出增壓比為（B1腔面積+B2腔面積）/A腔面積的經(jīng)過增壓的高壓油，實現(xiàn)第二級增壓，完成增壓過程。

液壓機完成加壓過程后，分級卸壓能量回收步驟如下：

（1） 液壓系統(tǒng)控制A腔與主液壓缸上腔連通，B2腔向回油管卸壓，B1腔連通蓄能器組，主液壓缸的高壓油經(jīng)過多面積比增壓缸實現(xiàn)減壓比為A腔面積/B1腔面積的減壓后向蓄能器組充液；

（2） 液壓系統(tǒng)控制主液壓缸上腔連通蓄能器，主液壓缸上腔直接向蓄能器組充液。

3 增壓過程的仿真

3.1 仿真模型的建立

為了驗證新型增壓缸節(jié)能效果，建立仿真模型如圖4所示。

仿真模型參數(shù)設(shè)定如下：

（1） 系統(tǒng)壓力為157 bar，主液壓缸容積為200 L，主液壓缸先利用系統(tǒng)壓力加壓到157 bar后，分別利用現(xiàn)有增壓缸和新型增壓缸增壓。

（2） 現(xiàn)有增壓缸參數(shù)（見圖1）：缸徑215 mm、桿徑160 mm、行程500 mm，面積比B/A=2.24：1，A、B口分別通過32通徑的滑閥控制，以滑閥為主要液阻。

（3） 新型增壓缸參數(shù)（見圖3）：缸徑215 mm 、大桿徑160 mm 、小桿徑128 mm、行程500 mm ，面積比 A：B1：B2=1：1.45：0.79，A、B1、B2 口分別通過一個32通徑的滑閥控制，以滑閥為主要液阻。

3.2 增壓過程的仿真分析

需要說明的是，為了便于觀察，新型增壓缸第一級增壓設(shè)定為2 s，再進行第二級增壓。圖5為泵輸入液壓油與時間的關(guān)系圖，圖6為增壓缸位移與時間的關(guān)系圖，圖7為主缸壓力與時間變化曲線，圖8為增壓缸總功耗與時間的關(guān)系圖。

由圖5～圖8可知，第一級增壓和第二級增壓之間有明顯的停頓。新型增壓缸增壓分為第一級和第二級增壓兩個步驟進行，在增壓缸輸出流量相同的情況下，新型增壓缸所需的流量有一定程度的減小、能耗降低。從軟件讀取的具體數(shù)據(jù)如表1所示。

3.3 卸壓過程的仿真分析

增壓后利用新型增壓缸回收主液壓缸卸壓時的液壓能。設(shè)定液壓系統(tǒng)中使用160 L充氣壓力為150 bar的蓄能器進行卸壓時的能量回收，建立仿真模型（見圖9）。

為了方便觀察，設(shè)定新型增壓缸能量回收第一個步驟為2 s，之后再進行能量回收第二步驟。圖10為蓄能器壓力與時間的變化曲線，圖11為蓄能器回收能量與時間的變化曲線、圖12為蓄能器回收液壓油體積與時間的變化曲線。

從圖10～圖12可以看出，能量回收兩個步驟之間有明顯的停頓。

新型增壓缸增壓過程系統(tǒng)輸出的與能量回收過程回收的總流量與總能量對比如表2所示。

由表2可知，根據(jù)仿真結(jié)果利用新型增壓缸進行能量回收，能夠回收增壓過程輸入能量的66.5%。

4 結(jié)論

通過利用新型增壓缸實現(xiàn)了增壓過程的分級加壓和卸壓過程的分級卸壓。仿真結(jié)果表明，新型增壓缸在減緩了系統(tǒng)運行過程的壓力沖擊的同時大幅度降低了系統(tǒng)的能耗。因此，新型增壓缸系統(tǒng)應(yīng)用于陶瓷行業(yè)中節(jié)能效果較為顯著，值得大力推廣。endprint