基于能量流分析的液压挖掘机节能研究

为了能够从理论上对现有的液压挖掘机进行综合性能评价,从中找出有利于系统节能和降低排放的有效途径,以某200kN级液压挖掘机为样机,利用MATLAB建立了液压挖掘机的整机仿真模型.对液压挖掘机能量流进行了分析研究,并对发动机的输出功率和主控阀能量损耗分配进行了仿真计算.研究结果表明,混合动力驱动和液压马达能量回收是液压挖掘机的两项有效的节能方案.     

混合动力挖掘机回转速度控制系统的研究

针对挖掘机回转速度控制系统存在转动惯量变化大、外干扰等不确定性。采用了液压混合动力技术的挖掘机回转装置的速度控制系统进行了鲁棒控制器设计,并进行了校正后系统的仿真验证。采用基于线性矩阵不等式(LMI)的H∞控制器设计方法,通过选择适当的加权函数矩阵,将实际控制系统转化为广义受控对象,设计出满足性能要求的鲁棒控制器。仿真结果表明:所设计的速度控制系统具有较强鲁棒性,能有效地抵抗回转运行过程中的参数摄动和干扰,满足控制系统性能指标。     

混合动力挖掘机动臂势能回收系统研究

针对目前普通挖掘机上存在的动臂、斗杆和铲斗下降后,因势能无法回收而造成的能量损失以及由此而引起的液压元器件发热、失效、加速磨损等问题,在设计混合动力挖掘机时,提出了一种由液压缸、节流阀、变量马达和发电机组成的挖掘机势能回收系统,并将回收的能量纳入整机能量分配管理系统中.该回收系统回收效率较高,可控性好,能有效延长元器件寿命,并在一定程度上降低发动机装机容量,达到了节能的目的.     

基于液压变压器的液压挖掘机节能研究

针对液压挖掘机阀控液压系统能量利用效率低的问题,提出一种基于液压变压器的液压节能系统,并对其节能效果进行研究。分别在AMESim和AMESim-MATLAB环境下对阀控液压系统和基于液压变压器的液压节能系统的能耗进行研究;对阀控液压系统和液压节能系统的能量利用效率和节能效果进行对比分析。结果表明:采用液压变压器作为主要控制元件的液压节能系统具有较好的动态性能,且能量利用率相对于阀控液压系统有显著提高,节能效果优良,可为液压挖掘机的节能优化改进、降低系统的装机功率提供参考。     

混合动力液压挖掘机的特点及应用分析

分析了混合动力液压挖掘机不同的结构形式、工作原理、技术特点及应用领域;提出了混合动力液压挖掘机存在的研究难点;并展望其应用前景.     

油液混合动力挖掘机回转系统仿真分析

为了回收挖掘机回转平台制动过程中的制动能量,设计了油液混合动力挖掘机回转系统,利用蓄能器回收回转平台的制动能量。阐述油液混合动力回转系统和普通回转系统液压原理的不同,建立AMESim模型并进行仿真分析。仿真结果表明:油液混合动力挖掘机回转系统在一定程度上降低了液压泵的功率损耗和液压马达的压力波动;在节能方面,蓄能器的能量回收效率达到70.0%,再利用效率达到72.8%,利用率较高,达到节能的目的。     

基于蓄能器的挖掘机节能驱动系统的参数匹配

为了提高液压挖掘机驱动系统的效率,提出一种基于能量回收和液压混合动力的液压挖掘机节能驱动系统的参数匹配方法。分析节能驱动系统的结构、工作原理及负载特性。以保证液压挖掘机作业效率、整机稳定性、延长蓄能器使用寿命和满足负载平衡能力为约束条件,对节能驱动系统中液压蓄能器、泵/马达、发动机等主要元件进行参数匹配。在所建立的液压混合力挖掘机模型上对匹配结果进行分析,结果表明:进行参数匹配后,发动机的工作点波动较小且蓄能器的压力波动满足工况要求,同时上车机构能量回收系统的使用使得整机节能效果进一步提高10%。     

液压挖掘机节能控制系统的研究

针对液压挖掘机功率不高,分析其能量损失,提出压力切断控制防止溢流损失,并对功率极限进行控制,防止发动机超载失速停车.最后提出了发动机-泵-负载整体控制策略.     

一种大型液压挖掘机回转系统节能技术的研究

针对某大型液压挖掘机现有回转系统存在回转制动能量浪费严重的现象,提出一种新液压回转制动能量回收系统,利用蓄能器回收其回转制动阶段的制动能,下次回转启动与变量泵共同驱动回转马达。阐述了两种系统液压原理的异同,在AMESim中建立模型并进行仿真分析。仿真结果表明:新系统可以降低变量泵的功耗和吸收系统压力波动,回转制动能量回收率为28.5%,回收制动能量再利用率为76.3%,蓄能器能量回收利用率为21.7%,节能效果明显,可以有效改善其能耗问题。     

液压技术在混合动力汽车节能方面的应用

介绍了一种采用液压混合动力的新型环保节能车辆,它利用液压元件功率密度大的优点,构造了以液压蓄能器和双向可逆液压泵为核心的刹车能量再生系统,这种系统与发动机动力源一起可以组合成3种不同的驱动形式,从而实现具有两个动力能源的混合动力车辆.这种车辆在降低油耗、减少排放污染、提高刹车装置使用寿命等方面具有较大的优势,特别适合于行驶在有频繁起停的城市交通或山地城市交通路况.     

挖掘机动臂液压系统节能研究

液压挖掘机广泛应用在建筑、矿山等领域,燃油利用率低是人们不得不面对的问题。通过对挖掘机动臂参数的分析,提出了基于蓄能器和新型液压变压器的动臂重力势能回收再利用系统,并搭建实验模型,为挖掘机的动臂液压系统节能研究提供理论参考,有效提高燃油利用率,节省能量。     

液压挖掘机回转液压系统能量回收研究

液压挖掘机在工作过程中存在很大的能量损失,其原因是其转台转动惯量大且需要频繁启动和制动。针对液压挖掘机回转液压系统,回收转台的制动能量并在转台反向启动时予以释放,以实现转台制动能量的回收和再利用。在此基础上,分析节能系统的能量回收机制,并通过AMESim进行仿真试验。试验结果表明:该节能系统的节能效果较为明显,液压挖掘机能耗得到了降低。     

液压挖掘机可回收潜能研究

为最大限度地挖掘液压挖掘机的可回收潜能,以某公司8 t级液压挖掘机为研究对象,开展了液压挖掘机各执行机构可回收能量大小研究。基于液压挖掘机各执行机构工作原理,建立了挖掘机机械结构及可回收能量液压系统模型。以液压挖掘机国际通用标准工作循环,仿真分析了挖掘机各执行机构可回收能量大小,并通过试验验证了数学模型及仿真结果的正确性。研究结果表明:标准工作循环,液压挖掘机动臂、斗杆及回转机构可回收能量分别为33.21、11.76和18.74 k J,为液压挖掘机能量回收系统的开发提供了理论基础。     

挖掘机多泵液压系统设计与仿真研究

针对大型液压挖掘机工作平稳及可靠性的要求,从挖掘机液压系统观点出发,设计一套挖掘机多泵液压系统,并对其工作原理进行分析。利用AMESim软件建立挖掘机多泵液压系统模型,并与ADAMSCosim进行了联合仿真,通过合理设置仿真参数,得出挖掘机多泵液压系统回转机构与工作装置主要元件的输出特性。结果表明:挖掘机执行机构在外负载变化时运动平稳、可靠,主要元件的输出特性符合挖掘机实际运动规律,验证了设计的合理性。研究结果对实际挖掘机液压系统的设计和调试具有指导意义,同时可以提高设计可行性和可靠性,降低设计成本。     

液压挖掘机回转系统的仿真研究

以23 t挖掘机为研究模型,分析电力式回转系统和液压式回转系统的主要结构和工作原理.针对挖掘机回转平台的一般工况,建立两种系统的仿真模型.通过仿真分析,得出两种系统的速度、位移和能耗曲线,可以看出:电力式回转系统具有控制性能更优、能量利用率更高等特点.     

基于AMESim的挖掘机行走液压系统仿真研究

基于AMESim软件分析液压挖掘机直线行走阀结构参数的改变对系统动态响应特性的影响,得出多组仿真数据和仿真曲线,通过对仿真数据、仿真曲线和试验数据进行比较分析,找出影响直线行走液压系统特性的主要参数,并验证了模型的正确性。研究结果为直线行走阀结构参数的选取和行走液压系统性能的改进提供了参考。     

基于不二越液压元件的WY-60挖掘机液压系统的改进设计

在分析现行液压系统的基础上,采用体积小、速度快和压力高的不二越液压元件,设计了一种新型液压系统,并成功应用于WY-60挖掘机上。经使用证明:该系统各项性能稳定,且有效缩短了工作转移时间,改善了回转性能,提高了行走速度及驱动压力。同时绘制了行走性能曲线,从该曲线可以看出:挖掘机在行驶过程中,随着负载的增加,双速行走马达会自动切换速度,无需人工操作,从而有效地减少了人工操作量,提高了整机作业效率。     

基于AMESim的液压挖掘机LUDV系统仿真分析

负载独立流量分配(LUDV)因其抗流量饱和及节能广泛应用在液压挖掘机上,但因阀口开启或负载交替变换成为系统最高压力时,会产生一定的液压冲击。针对这一问题,分析LUDV控制原理,并根据LUDV系统以AMESim为平台建立模型,给定交替变化负载信号,对多路阀、补偿阀进出口压力流量特性进行仿真分析。结果表明:建立的模型是正确的;适当增加压力补偿阀弹簧刚度、适当减小补偿阀阀芯最大位移及适当扩大节流口直径可减弱液压冲击,提升系统的稳定性。