復(fù)合動(dòng)作工況下液壓挖掘機(jī)動(dòng)臂與轉(zhuǎn)臺(tái)節(jié)能技術(shù)研究.pdf

1、工程機(jī)械行業(yè)發(fā)展前景良好，液壓挖掘機(jī)作為其主要機(jī)種，有著巨大的市場(chǎng)需求。然而其環(huán)境不友好的特點(diǎn)，促使挖掘機(jī)向著節(jié)能環(huán)保的方向發(fā)展，使得液壓挖掘機(jī)節(jié)能技術(shù)成為各大工程機(jī)械廠商研究的熱點(diǎn)。為提高挖掘機(jī)節(jié)能效果，論文提出一種采用蓄能器和蓄電池儲(chǔ)能的液壓挖掘機(jī)動(dòng)臂與轉(zhuǎn)臺(tái)能量回收系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)臂下降與回轉(zhuǎn)制動(dòng)復(fù)合動(dòng)作下的能量回收。對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)、元件選型和參數(shù)匹配、模型建立和對(duì)比仿真分析、以及參數(shù)影響和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等方面的研究。論文主要內(nèi)容劃分如

2、下:
　　1.介紹當(dāng)前液壓挖掘機(jī)節(jié)能相關(guān)的研究進(jìn)展。通過(guò)論述并分析挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)、動(dòng)臂、轉(zhuǎn)臺(tái)以及多工作裝置等方面的節(jié)能技術(shù)研究現(xiàn)狀，得出其中不足，進(jìn)而確定本課題的研究?jī)?nèi)容。
　　2.對(duì)提出的系統(tǒng)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。對(duì)動(dòng)臂下降勢(shì)能回收模塊、轉(zhuǎn)臺(tái)制動(dòng)能量回收模塊以及能量存儲(chǔ)與釋放模塊進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，遵照總體設(shè)計(jì)要求，整合各模塊方案，設(shè)計(jì)出電液協(xié)調(diào)式能量回收系統(tǒng)，完成系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)。
　　3.對(duì)系統(tǒng)主要元件進(jìn)行選型及參數(shù)匹配。以某型7

3、噸級(jí)液壓挖掘機(jī)為實(shí)例，對(duì)動(dòng)臂和轉(zhuǎn)臺(tái)主要元件、蓄能器、回收馬達(dá)和發(fā)電機(jī)的型號(hào)及具體參數(shù)進(jìn)行匹配，為接下來(lái)的系統(tǒng)節(jié)能研究做好準(zhǔn)備。
　　4.對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究。建立系統(tǒng)模型并設(shè)置各項(xiàng)參數(shù)，制定仿真動(dòng)作和控制策略并仿真，結(jié)果表明:參數(shù)合理匹配前提下，相比于可回收能量，回轉(zhuǎn)制動(dòng)綜合能量回收率為61.3％，動(dòng)臂下降綜合能量回收率為27.3％;系統(tǒng)總的能量回收率為44.9％，再利用率為47.2％，節(jié)能效果良好。在僅改變系統(tǒng)儲(chǔ)能元件的前提下，搭

4、建相應(yīng)的系統(tǒng)模型，對(duì)液壓式能量回收系統(tǒng)和電力式能量回收系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析，并與原系統(tǒng)進(jìn)行綜合比較。
　　5.關(guān)鍵參數(shù)對(duì)系統(tǒng)節(jié)能的影響研究。為指導(dǎo)參數(shù)優(yōu)化，提高系統(tǒng)節(jié)能表現(xiàn)，基于仿真分析，研究關(guān)鍵參數(shù)與系統(tǒng)回收能量的關(guān)系。系統(tǒng)仿真時(shí)通過(guò)改變蓄能器初始容積和壓力、回收馬達(dá)排量、節(jié)流閥的有無(wú)及其孔徑等關(guān)鍵參數(shù)，得出各參數(shù)對(duì)系統(tǒng)能量回收率的影響。同時(shí)為提高系統(tǒng)的控制性能，對(duì)動(dòng)臂下降和回轉(zhuǎn)制動(dòng)進(jìn)行了改進(jìn)。
　　6.蓄能器參數(shù)對(duì)系統(tǒng)節(jié)能影