基于液壓混合動(dòng)力挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)裝置關(guān)鍵元件參數(shù)匹配研究.pdf

1、隨著時(shí)代的發(fā)展，人類(lèi)的進(jìn)步伴隨著能源的日益枯竭，在進(jìn)入工業(yè)文明后，這種矛盾更加凸顯了。工程機(jī)械在人類(lèi)的生產(chǎn)、生活中有著不可替代的作用，與此同時(shí)，其本身存在的能耗大、排放差等問(wèn)題始終困擾著人們，并且在一定程度上也阻礙了其在某些領(lǐng)域的應(yīng)用。作為一種典型的工程機(jī)械，目前絕大部分挖掘機(jī)都采用了液壓傳動(dòng)技術(shù)，發(fā)展的主題同樣也是節(jié)能與環(huán)?！，F(xiàn)有技術(shù)和應(yīng)用成本等客觀(guān)的因素，特別是內(nèi)燃機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)和傳動(dòng)技術(shù)等對(duì)能耗有主要影響的技術(shù)都已比較成熟，替代

2、能源等新技術(shù)在現(xiàn)時(shí)的應(yīng)用和使用成本都還太高的現(xiàn)狀下，使目前工程機(jī)械的節(jié)能技術(shù)的研究始終難以取得重大的突破。而在汽車(chē)領(lǐng)域，節(jié)能技術(shù)的研究起步較早、發(fā)展較快，以能量再生技術(shù)為代表的混合動(dòng)力技術(shù)已經(jīng)較為成熟。
　　因此，本文將“能量再生”思想引入對(duì)挖掘機(jī)的節(jié)能研究。首先對(duì)傳統(tǒng)挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)裝置結(jié)構(gòu)、工況和控制策略進(jìn)行研究，采用了液壓蓄能器作為能量回收裝置和輔助動(dòng)力裝置作為新增元件，提出了基于液壓混合動(dòng)力技術(shù)的挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并對(duì)新

3、的系統(tǒng)進(jìn)行了控制策略的研究。由于最大限度回收能量的節(jié)能要求和減小裝機(jī)功率的成本要求是兩個(gè)相互矛盾的約束條件，為達(dá)到最大限度對(duì)勢(shì)能進(jìn)行回收和最小的成本增加兩個(gè)約束條件之間的相對(duì)平衡，本文對(duì)系統(tǒng)動(dòng)力元件，即發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率P和蓄能器的容積V進(jìn)行了參數(shù)匹配的研究。以回收的能量與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的功率的比值最大化為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，主輔動(dòng)力源輸出功率滿(mǎn)足負(fù)載需求、發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率及蓄能器的容積最小化為函數(shù)的約束條件，并采用遺傳算法的實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行參數(shù)匹配。