基于混合動力的輪胎壓路機節(jié)能技術(shù)研究.pdf

1、輪胎壓路機是通過特制的充氣輪胎，利用機械自重的靜作用力及輪胎的彈性變形產(chǎn)生揉搓作用壓實鋪層材料的壓實機械。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，全液壓輪胎壓路機以其良好的面層壓實性能得到了越來越廣泛的關(guān)注和應用。壓實作業(yè)中，頻繁的起步停車使路面產(chǎn)生推移、擁包及壓實不均勻等問題，嚴重影響了作業(yè)質(zhì)量。由于起步停車過程與穩(wěn)定壓實過程兩者間的功率需求差異較大，這就造成了壓路機普遍存在著發(fā)動機功率利用率低，燃油消耗高等

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

3、的裝機功率，使發(fā)動機工作保持在高效區(qū)，提高燃油經(jīng)濟性和整機的動力性。根據(jù)輪胎壓路機的工作特性，初步選定了適用于輪胎壓路機的并聯(lián)式液壓混合動力系統(tǒng)。
　　結(jié)合各關(guān)鍵動力元件的工作特性，提出了液壓混合動力系統(tǒng)的設計原則，并對動力元件進行了參數(shù)匹配，從而使液壓混合動力系統(tǒng)在滿足輪胎壓路機正常工作的前提下，充分發(fā)揮各個元件的最佳性能，達到提高系統(tǒng)作業(yè)效率和降低成本的目的。針對液壓儲能系統(tǒng)和壓路機工作特點，以整機的工作模式為出發(fā)點，設計了并

4、聯(lián)式液壓混合動力輪胎壓路機再生制動控制策略、能量控制策略和不同工作模式之間的切換條件，從而達到降低發(fā)動機的燃油消耗實現(xiàn)節(jié)能減排的目標。
　　運用AMESim軟件對輪胎壓路機行走液壓系統(tǒng)進行了仿真建模，通過對比分析仿真和試驗結(jié)果，驗證了數(shù)值模型的正確性。在原液壓系統(tǒng)的基礎上，以控制策略為基礎，建立了液壓混合動力系統(tǒng)的模型，仿真分析結(jié)果驗證了液壓混合動力技術(shù)在輪胎壓路機上應用的可行性，在行駛速度為Ⅰ檔（行駛速度7km/h）情況下節(jié)油可