混凝土泵车节能技术研究

基于混凝土泵车各种工况下工作特性与发动机万有特性的研究,深入分析了目前混凝土泵车在负载-发动机功率匹配上存在的不足,研制了基于自适应变扭矩模型的整机功率匹配控制技术,将整机各服务子系统(泵送、分配、搅拌、臂架等)纳入动力控制系统中,实现整机功率系统与多负载外界工况的完美匹配,任意工况下都能保证发动机具有稳定的负荷率,使发动机始终工作在经济油耗点。试验结果表明,运用节能技术可降低混凝土泵车油耗超过10%,具有明显的节能效果。     

基于MFO算法的全液压压裂车功率节能匹配

针对机械式压裂车油耗和成本较高的缺点,提出全液压压裂车概念,考虑到系统功率损失,提出使用"施工比油耗"衡量压裂车实际油耗,对全液压压裂车进行全局功率匹配,分别建立发动机万有特性、变量柱塞泵效率和整机辅助功率的数学模型,采用自适应惩罚函数法构建惩罚函数,以施工比油耗最低为优化目标建立目标函数,基于MFO算法,以压裂泵需输出的压力和流量作为优化输入参数,优化输出需启动的发动机数量、各发动机转速及其柱塞泵排量共计11个调整参数的最佳组合,结果表明,在全部工况下,全液压压裂车施工比油耗维持在4.55～9.91 L/(60 MPa·m~3),且随着负载压力和排量的增加而逐渐降低;与原方案相比,新方案最高可节油35.97%,且节油率随着负载压力的增大而逐渐减小;与机械式压裂车相比,同等工况下,采用新方案的全液压压裂车最高可节油53.74%。     

液力式平地机变功率控制技术研究

分析了平地机功率损失的原因,并借鉴国外平地机功率控制策略,研究如何使发动机工作在全负荷状态。分析结果表明:滑转率和液力传动效率影响着机器的功率利用率,严格控制这两个因素,对改善整机性能至关重要。     

动态负载下轮胎附着性能对平地机速度平稳性的影响

基于Matlab/Simulink建立平地机速度仿真模型,该模型包括动力传动系统、轮胎惯量、整机动态及负载等模块。通过牵引负荷车试验,获取某型平地机轮胎滑转率与驱动力之间的关系,并作为模型仿真的输入条件,仿真分析不同动态负载下轮胎附着性能对平地机速度平稳性的影响。结果表明,轮胎附着性能是影响平地机速度平稳性的重要因素;随着负载波动幅度的增大,平地机速度平稳性变差;随着负载波动频率的增加,平地机速度平稳性趋好。进一步研究表明,改进轮胎附着性能和采用全轮驱动能够有效提高平地机的速度平稳性。     

混凝土泵车动力匹配及节能控制研究

在分析混凝土泵车的复杂作业工况特点和发动机的工作特性的基础上,提出泵车发动机功率匹配节能控制的策略;检测液压泵的出口压力,判别并确定采用的功率模式;根据极限负荷控制原理,调节液压泵的排量使泵吸收发动机最大转矩,保证最大限度利用发动机功率;跟随负荷变化,明确在同一功率模式状态下引起发动机转速变化,利用转速感应模糊控制,调节泵的排量,使发动机与液压系统保持最佳功率匹配;当超载或不工作时,通过压力切断或正流量先导控制,使液压泵输出流量为零,同时发动机自动回怠速,降低功率损失及油耗。采取上述措施可实现全局协调节能控制的目的。     

旋挖钻机的功率匹配节能控制策略

在分析旋挖钻机的复杂作业工况特点和发动机的工作特性的基础上,提出旋挖钻机功率匹配节能控制的策略:检测液压泵的出口压力,判别并确定采用的功率模式;根据极限负荷控制原理,调节液压泵的排量使泵吸收发动机最大转矩,保证最大限度利用发动机功率;跟随负荷变化,明确在同一功率模式状态下引起发动机转速变化,利用转速感应模糊控制,调节泵的排量,使发动机与泵保持功率匹配;当超载或不工作时,通过压力切断或正流量先导控制,使液压泵输出流量为零,同时发动机实现自动怠速,降低功率损失及油耗.采取上述措施可实现全局协调节能控制的目的.     

K3V系列液压泵的结构与控制原理

以K3V63DT-1QOR-HNOV液压泵为例介绍K3V系列液压泵的结构及控制变量原理,该液压泵由主泵、先导泵、泵调节器和转矩控制电磁阀组成,可实现总功率控制、负流量控制和功率转换控制的功能.总功率控制可实现执行机构的轻载高速、重载低速动作,既能保证液压泵充分利用发动机功率又能防止发动机过载；负流量控制可最大限度地减小...     

新品看台

山推SG18平地机山推牌SG18平地机,是山推工程机械股份有限公司自主研发设计的新型产品。该产品在设计上改进了过去施工中出现的弊病,注重了产品的优化组合, 加大了整机的科技含量,确保了产品性能的发挥。主要性能特点: 1．整体结构设计先进合理,视野开阔、操纵轻便灵活,配用上柴 D6114ZG1B发动机,功率大、扭矩大、油耗低。 2．采用了液力电控变速箱传动。 3．工作装置为多路阀控制,短柄操作杆,可调式操作台,直观可靠的监控仪表。     

装载机驱动桥功率损失试验台

工程机械动力传动系统的传动效率是制约整机性能的重要因素,在实际工作过程中,会有相当一部分能量消耗在传动系统,形成一定的功率损失,从而影响了整机的传动性能。驱动桥是将转矩分配到行走机构的重要传动部件,驱动桥的功率损失对整个传动系统的效率会产生重要的影响。研制的试验台可以在驱动桥空载时,进行平衡温度及功率损失试验。分析了驱动桥能量损失的原因,为改进驱动桥的设计提供了技术支持。     

装载机低速大转矩变矩器匹配分析

提出某型装载机动力传动系统低速大转矩匹配方案,构建发动机、液力变矩器共同工作理论模型,并基于CRUISE仿真软件,搭建整机V形铲装作业循环仿真模型。经试验数据验证,模型仿真误差低于8%,模型精度满足要求。基于理论模型及仿真平台,对装载机低速大转矩匹配特性进行预测,结果表明,该匹配方案可降低装载机V形作业油耗8.67%。分析低速大转矩匹配方案对整机效率的潜在影响,提出取力口及挡位速比优化方案。     

国外动态

<正>☆卡特彼勒最大的平地机24M是卡特目前最大的自行式平地机,配置一对多轴操纵手柄,取代了原来在24H机型上使用的方向盘和9个操纵杆。带有电液负载传感系统的直觉式控制系统可减少司机80%以上的手臂运动。采用排量18.1L的CAT C18ACERT发动机,发动机输出净功率为397kW,可生成最大转矩2389N·m,整机质量6.2t,铲刀宽度7.3m。     

基于台架试验的发动机能量分布及匹配研究

在发动机的整个工作过程中,其作业工况、出水温度、进气温度等因素对能量的转换效率有较大影响。以试验台架模拟不同作业工况,研究不同转速、出水温度等工况条件下发动机能量的分布情况,得到发动机不同负荷能量走势图,并指出油耗经济区域,以此为依据提出动力系统中发动机-负载和发动机-散热系统的匹配方案。     

混合动力液压挖掘机多泵驱动系统节能效果的仿真评价

由于液压挖掘机用量大、油耗高、排放差,其节能和排放问题已受到业界的广泛关注.为了降低液压挖掘机的燃油消耗,提高尾气排放质量,在现有的常规液压挖掘机系统的基础上引入了混合动力技术和多泵多回路驱动等节能措施,设计了多种节能方案;针对各种方案利用MATLAB系统建立了相应的整机仿真模型,在-个标准挖掘周期内对燃油发动机的油耗和装机功率等关键参数进行了仿真计算.研究结果表明,采用混合动力驱动可以保证燃油发动机工作在高效区内,使燃油燃烧充分,提高了其燃油利用率,降低了排放;但单纯地采用混合动力驱动,由于能量转化环节多、损耗大,致使节能效果不明显;多泵多回路系统可以有效地降低液压系统的压力补偿损失,提高液压系统的工作效率;两种节能方案相互结合,可以获得较好的节能效果和排放质量.进一步研究表明,采用并联式混合动力技术和电动机驱动回转的三泵驱动方案可以获得较好的节能效果.     

HST2214型静液压变速器

HST2214型静液压变速器采用双马达输入和1个离合器总成换挡的结构,通过程序控制可以实现功率合流,输出较大转矩。变速器设计为前进、后退各2个挡位,满足不同工况需求。离合器采用湿式、多片摩擦片结构,自然状态下离合器常闭,采用碟形弹簧压紧活塞,并创新性地采用辅助碟形弹簧来调节圆锥滚子轴承的轴向间隙及轴向预紧力,可以更好地应用于静液压装载机及静液压平地机等工程机械整机。     

双钢轮振动压路机经济性的探讨

工程机械的经济性主要体现在整机性能和生产率,对双钢轮振动压路机的经济性进行探讨,提出对双钢轮振动压路机在起步起振时采取功率错峰、合理匹配整机参数、液压系统配置蓄能元件等措施,可以有效降低发动机功率配置和液压系统的发热;采用高频压实工艺可以提高整机生产率;此外,提高整机制造装配水平可以降低压路机的滚动阻力;提高减振效果和优化偏心块旋转方式,可以将更多的振动能量有效地施加于被压材料,从而提高整机作业的经济性.     

电传动推土机动力传动系统性能参数匹配方法研究

在传统推土机性能参数匹配方法的基础上,结合电传动推土机动力源和牵引电机的特性,探讨发动机与永磁同步发电机、柴电系统与牵引电机,以及牵引电机与外载荷的参数匹配方法。提出以角功率为核心的计算方法对牵引电机相关参数进行匹配计算,并搭建AMESim系统仿真模型,对采用该方法进行参数匹配后的整机工况做仿真分析。研究结果表明:采用以角功率为核心的计算方法确定参数的电动推土机,铲运土工况下牵引电机工作点集中分布在98.2%～98.6%高效区域内,回驶工况下牵引电机运行效率在89%～95%之间,参数匹配设计结果合理。     

常林PY165C-3平地机

常林平地机是引进日本小松技术生产的全新系列产品 ,其外观和内在质量在国内堪称一枝独秀 ,销量连续数年呈快速增长。全新的常林 - 3系列平地机在京珠高速、青藏铁路及西气东输等重点工程施工中得到了用户的高度评价。常林PY16 5C - 3平地机 (图 1)继承了常林平地机的技术特点 ,零部件之间具有较大的通用性 ,采用高效环保的上柴 16 5HP增压发动机 ,并针对平地机的作业特点 ,对工作装置结构、关键元图 1　常林PY16 5C - 3平地机件强度和整机牵引性能加以充分考虑 ,从而保证技术性能得到极大的提高。在主要技术参数、关键元件配置、舒适性…     

柴电混合动力机车能量最优控制研究

柴电混合动力机车牵引蓄电池的双向DC/DC回路被集成于牵引变流器中,以解决柴油机车制动能量浪费和蓄电池机车牵引功率低、续航里程短等问题。为实现柴油发电机和牵引蓄电池能量的合理利用,文章提出一种柴电混合动力机车能量最优控制方案。在牵引工况下,其根据牵引电机和辅助负载的需求功率以及牵引蓄电池当前允许输出的功率,控制柴油发电机和牵引蓄电池的最优能量供给,为节省燃料,尽量优先使用牵引蓄电池给负载提供能量方式。在制动工况下,其根据电制动能量的大小,优先给辅助负载消耗或者由牵引蓄电池回收能量;由于电池最大允许充电电流受SOC和温度等因素影响,文章对几种特殊工况下的电制动能量的优化控制进行了详细介绍。为快速响应复杂能量变换过程,双向DC/DC回路以自适应柔性充放电控制方式选择工作在Boost或Buck模式,判断方法更加简单、准确,并且能够安全、柔性地相互切换。试验结果表明,柴电混合动力机车通过能量最优控制,柴油发电机和牵引蓄电池的能量得到合理利用,电制动能量也能有效回收,从负载侧提升了燃油经济性,显著提高了能源利用率。     

装载机驱动桥常见故障分析

装载机驱动桥作为底盘传动系的最终传动部件,其功能是将发动机输出的转矩进一步增大,速度进一步降低,使装载机具有良好的动力性和经济性,以适应整机作业工况的需要;同时驱动桥内的差速器还可使左右车轮在转弯或不平道路上行驶时,能以不同的角速度旋转,起到差速作用,避免轮胎产生滑拖现象;此外驱动桥还担负承重和传力作用.由于驱动桥使用频繁,所以故障率较高.     

基于三变量控制的全液压轮胎压路机节能研究

为提升全液压轮胎压路机整机效率,分析传动系统总体要求,发现发动机工作点和液压系统效率是制约整机效率的关键。设计了基于发动机转速、液压泵排量和变量马达排量的三变量综合控制策略,采用载荷谱数据记录仪对车辆进行测试和数据采集。结果表明在8 km/h的综合工况测试下,燃油消耗率降低了25%,施工效率提高了6%。试验结果表明,所设计的三变量控制策略可以实现轮胎压路机的节能高效。