旋挖鉆機主卷揚下放勢能回收的研究.pdf

1、旋挖鉆機是機電液一體化的樁基礎施工設備，可鉆進粘土層、沙土、卵石層和中風化巖石層，適于我國大部分地區(qū)的土壤地質條件。隨著旋挖鉆機大功率工程設備的廣泛使用，節(jié)能控制技術已成為國際關注的焦點之一，節(jié)能技術在旋挖鉆機上的應用也越來越成熟。主卷揚系統(tǒng)是旋挖鉆機的主要工作裝置之一，論文針對旋挖鉆機主卷揚下放過程釋放勢能的回收進行了理論、仿真及試驗研究。主要完成的工作如下:
　　 1、利用統(tǒng)計學方法，對旋挖鉆機實際鉆孔作業(yè)進行能耗分析，得出

2、主卷揚下放過程發(fā)動機的平均負荷率為27.7％，平均油耗比例為10％;通過能量守恒定律、力平衡方程以及流量方程建立主卷揚下放過程負載的數(shù)學模型，得到主卷揚下放過程的最大可回收勢能以及下放過程的負載變化情況。
　　 2、探討了主卷揚勢能回收系統(tǒng)的實現(xiàn)方式，提出采用變量回收馬達和超級電容進行能量回收的主卷揚勢能回收方案;以SWMD22全液壓旋挖鉆機為對象，完成了能量回收部分元件的選型與參數(shù)設計。
　　 3、建立了勢能回收系統(tǒng)的

3、主要元件的數(shù)學模型;基于AMESim仿真平臺，建立勢能回收系統(tǒng)液壓部分的HCD模型，通過在SWDM22旋挖鉆機上的試驗研究驗證了仿真模型，試驗結果表明主卷揚液壓系統(tǒng)模型的正確性極高，與實際工況相符。
　　 4、針對主卷揚系統(tǒng)下放工況的特點，制定勢能回收系統(tǒng)的控制策略，通過模糊自整定PID控制，實現(xiàn)主卷揚下放速度的平穩(wěn)性和能量回收的高效性;通過AMESim與Simulink的聯(lián)合仿真研究，探討能量回收系統(tǒng)的可行性，分析影響能量回收