基于二次調(diào)節(jié)的液壓挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)系統(tǒng)仿真研究.pdf

1、液壓挖掘機(jī)是工程應(yīng)用中的一種重要工程機(jī)械。盡管它具有挖掘力大、作業(yè)生產(chǎn)效率高、適應(yīng)工況能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，但是它卻同樣具有油耗高、排放差等相應(yīng)的缺點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，傳統(tǒng)液壓挖掘機(jī)總的能量利用率僅為20％左右。當(dāng)前傳統(tǒng)液壓挖掘機(jī)在一次工作循環(huán)中，回轉(zhuǎn)過程的能量消耗約占總能量消耗的25％-40％，其中回轉(zhuǎn)動(dòng)能很大一部分都通過溢流閥損失，最終以熱能的形式散發(fā)掉。因此，對(duì)于液壓挖掘機(jī)的回轉(zhuǎn)系統(tǒng)進(jìn)行制動(dòng)能量回收研究具有十分重要的意義。
　　針對(duì)上述

2、問題，本文應(yīng)用二次調(diào)節(jié)技術(shù)對(duì)液壓挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)制動(dòng)能量的回收進(jìn)行研究，在液壓挖掘機(jī)在回轉(zhuǎn)制動(dòng)過程中，二次元件可以從馬達(dá)工況切換為泵工況，從而將制動(dòng)能量的一部分重新回收，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　運(yùn)用二次調(diào)節(jié)技術(shù)構(gòu)建了液壓挖掘機(jī)的回轉(zhuǎn)系統(tǒng);并以美國Bobcat公司生產(chǎn)的E50小型挖掘機(jī)為原型，對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了參數(shù)的匹配計(jì)算;同時(shí)利用仿真軟件AMESim建立了整個(gè)系統(tǒng)的仿真模型，其中，重點(diǎn)為二次元件的建模，包括配油盤、柱

3、塞、斜盤、行程缸、電液伺服閥等部件。
　　對(duì)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速控制進(jìn)行研究，探討了在PID控制策略下該系統(tǒng)的速度階躍響應(yīng);對(duì)比了模糊PID控制和PID控制對(duì)速度階躍響應(yīng)的影響;對(duì)外負(fù)載力矩、負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量以及粘性阻尼系數(shù)的變化對(duì)轉(zhuǎn)速控制的影響情況進(jìn)行定性分析。
　　對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能分析，模擬了液壓挖掘機(jī)在回轉(zhuǎn)90。的典型工況下的節(jié)能情況。仿真結(jié)果表明:系統(tǒng)制動(dòng)能量回收效率為62.4％，節(jié)能效率為24.7％;同時(shí)定性分析了不同轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、系