基于混合動(dòng)力的輪胎壓路機(jī)節(jié)能技術(shù)研究.pdf

1、輪胎壓路機(jī)是通過特制的充氣輪胎，利用機(jī)械自重的靜作用力及輪胎的彈性變形產(chǎn)生揉搓作用壓實(shí)鋪層材料的壓實(shí)機(jī)械。近年來，隨著道路施工質(zhì)量要求的不斷提高，尤其是表層質(zhì)量要求的提高，全液壓輪胎壓路機(jī)以其良好的面層壓實(shí)性能得到了越來越廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。壓實(shí)作業(yè)中，頻繁的起步停車使路面產(chǎn)生推移、擁包及壓實(shí)不均勻等問題，嚴(yán)重影響了作業(yè)質(zhì)量。由于起步停車過程與穩(wěn)定壓實(shí)過程兩者間的功率需求差異較大，這就造成了壓路機(jī)普遍存在著發(fā)動(dòng)機(jī)功率利用率低，燃油消耗高等

2、問題。為有效解決上述問題，改善系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性，有效實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，本文對(duì)液壓混合動(dòng)力技術(shù)在輪胎壓路機(jī)的應(yīng)用進(jìn)行了探討。
　　論文采用以理論分析為指導(dǎo)，樣機(jī)試驗(yàn)與仿真分析相結(jié)合的技術(shù)研究方法。本文以某26t全液壓輪胎壓路機(jī)為試驗(yàn)樣機(jī)，分析了輪胎壓路機(jī)起步停車過程中的動(dòng)態(tài)特性。試驗(yàn)結(jié)果表明輪胎壓路機(jī)起步加速所需能量均大于停車回收能量，而且差值穩(wěn)定，使用蓄能器對(duì)停車制動(dòng)過程中的能量進(jìn)行回收用于補(bǔ)償起步加速中發(fā)動(dòng)機(jī)提供的能量，以此來降低發(fā)動(dòng)機(jī)

3、的裝機(jī)功率，使發(fā)動(dòng)機(jī)工作保持在高效區(qū)，提高燃油經(jīng)濟(jì)性和整機(jī)的動(dòng)力性。根據(jù)輪胎壓路機(jī)的工作特性，初步選定了適用于輪胎壓路機(jī)的并聯(lián)式液壓混合動(dòng)力系統(tǒng)。
　　結(jié)合各關(guān)鍵動(dòng)力元件的工作特性，提出了液壓混合動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則，并對(duì)動(dòng)力元件進(jìn)行了參數(shù)匹配，從而使液壓混合動(dòng)力系統(tǒng)在滿足輪胎壓路機(jī)正常工作的前提下，充分發(fā)揮各個(gè)元件的最佳性能，達(dá)到提高系統(tǒng)作業(yè)效率和降低成本的目的。針對(duì)液壓儲(chǔ)能系統(tǒng)和壓路機(jī)工作特點(diǎn)，以整機(jī)的工作模式為出發(fā)點(diǎn)，設(shè)計(jì)了并

4、聯(lián)式液壓混合動(dòng)力輪胎壓路機(jī)再生制動(dòng)控制策略、能量控制策略和不同工作模式之間的切換條件，從而達(dá)到降低發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。
　　運(yùn)用AMESim軟件對(duì)輪胎壓路機(jī)行走液壓系統(tǒng)進(jìn)行了仿真建模，通過對(duì)比分析仿真和試驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證了數(shù)值模型的正確性。在原液壓系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，以控制策略為基礎(chǔ)，建立了液壓混合動(dòng)力系統(tǒng)的模型，仿真分析結(jié)果驗(yàn)證了液壓混合動(dòng)力技術(shù)在輪胎壓路機(jī)上應(yīng)用的可行性，在行駛速度為Ⅰ檔（行駛速度7km/h）情況下節(jié)油可