液压挖掘机动臂节能系统分析

针对液压挖掘机动臂下降过程中大量势能转化为热能的工况,对普通的动臂液压回路、动臂流量再生回路和动臂势能回收系统进行了分析和比较,根据动臂下降过程中能量的变化,改进设计了带势能回收的流量再生回路系统。以23t液压挖掘机为研究对象,分析并计算了4种回路的功率分配和能量损耗。采用仿真软件AMEsim建立仿真模型,对4种回路的运行参数和能量损耗进行对比,并对带势能回收的流量再生回路的关键参数进行分析。仿真结果表明:选择合适参数的带势能回收的流量再生回路大大降低了节流阀上能耗,具有较高的能量利用率。     

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。     

大型矿用自卸车举升液压系统设计与仿真

针对大型矿用自卸车举升液压系统高压、大流量的特点,借鉴国外同类车型举升液压系统原理,设计了由6个盖板式插装阀和2个螺纹插装阀组成的新型举升液压系统原理图,实现举升、停止、下降和浮动4个动作。以某大型矿用自卸车为例,利用Automation Studio仿真软件,对举升液压系统进行建模和仿真,得到该车在货厢举升过程中,举升油缸位移、无杆腔和有杆腔油液压力随时间的变化曲线。由仿真结果可知:各级油缸伸出时、由举升转换至停止和停止转换至下降时均存在压力冲击,最大冲击峰值为29.0 MPa。     

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的液压挖掘机动臂控制仿真

通过对典型的液压挖掘机动臂的仿真,并结合PID控制策略,探索了提高挖掘机控制精度及系统动态性能的途径与实现方法.     

液压挖掘机动臂无动力下放系统的研究

针对目前液压挖掘机动臂有动力下放系统所使用的节流阀节流面积固定、回油管路长、阀口发热大、能耗高及易爆管等问题,采用增加防爆管阀、电磁阀、压力开关、控制器及改变多路阀中位机能等措施,研制了一种发热小、能耗低、启动平稳、结构简单、成本低、无故障使用寿命长的液压挖掘机动臂无动力下放系统。试验结果表明：采用动臂无动力下放系统实现了节能减排,比有动力下放系统发热减少近50%,为散热系统减轻了负荷。     

基于ANSYS和神经网络的液压挖掘机动臂轻量化设计方法研究

以挖掘机的动臂结构为研究对象,构建考虑静态强度、刚度、轻量化等性能的优化设计数学模型,以ANSYS软件为工具,对挖掘机动臂进行了轻量化设计计算,针对轻量化设计过程中设计变量非线性的特点,建立了人工神经网络的模型,对ANSYS软件优化设计的结果进行了验证,有效地降低了动臂的质量。结果表明,用两种方法结合起来进行轻量化设计的方法合理可行,对其他的机械进行轻量化设计具有一定的指导意义。     

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。     

大型液压挖掘机闭式回转系统研究

针对大型挖掘机回转液压系统能量浪费较大的问题,以某企业CED1000-7挖掘机为研究对象,在研究其传统开式液压回转系统能量损耗的基础上,分析该系统原理,设计出闭式回转系统。通过闭式回转系统模型搭建、理论计算和AMESim软件仿真,得出挖掘机闭式回转系统仿真曲线,验证该闭式回转系统较开式回转系统节能1 195.5kJ。     

中型挖掘机动臂焊接工艺

根据目前国内、外挖掘机的发展现状、挖掘机的分类、挖掘机制造过程,针对国产品牌挖掘机存在的不足,本文主要从焊接电流、电弧电压、焊接保护气体、母材的性能等方面介绍某挖掘机动臂的焊接工艺及焊缝检验的方法。通过进行弯曲、拉伸、冲击试验来验证所采取的焊接工艺参数的合理性。     

液压抓料机动臂油缸减振液压系统的研究

针对传统液压抓钢抓料机动臂启停瞬间液压系统冲击和振动致使工作装置产生疲劳断裂的缺陷,采用储能器、减振阀、压力开关等零部件,遵循液压系统启动瞬间补液稳压、停止瞬间削峰控压的原理,研制出一种抗疲劳断裂的液压控制系统,降低了动臂惯性能对系统的影响,减小了动臂启停瞬间冲击与振动,并通过实践验证其工作的稳定效果。此方案已授权实用新型专利（CN214170975U）,发明专利（CN112283189A）处于实质审查阶段。     

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。     

装载机整车行走变排量液压系统功率特征仿真及实验研究

为使装载机发动机和外负载形成良好匹配状态,设计一种行走变排量液压系统。在分析行走系统动力学特性的基础上,开展仿真分析及实验。结果表明：从总体上看,仿真结果能够较好地反映直线行驶的运行工况,仿真和实验结果一致性良好;对装载机进行单边转向测试时,内侧车轮马达存在泄漏现象;之后进入滚动阶段,内侧车轮变量泵受到马达带动,形成高压油液以及部分流量,柱塞泵进入泵-马达运行工况,并产生一定程度的寄生功率;进入匀速双边转向阶段时,内、外侧车轮受到的阻力存在差异,需要进行适当调节,从而满足各类工况都达到良好行驶状态的功能;进入单边转向过程时,内侧车轮开始受到制动作用,在内侧车轮变量泵内的油液出现高压状态并形成部分流量。     

基于飞轮储能原理的挖掘机动臂势能回收系统设计

针对挖掘机工作装置在下放时势能转化为热能造成的能量浪费问题,提出一种以液压泵/马达作为能量转化元件、飞轮为储能元件的动臂势能回收与再利用系统,阐明系统工作原理。以某4 t液压挖掘机为研究对象,对系统的关键参数进行匹配,建立系统模型;对典型工作循环中,对液压泵/马达排量、飞轮转动惯量等关键参数对动臂运动和能量回收和再利用的影响进行仿真分析,得出能量回收和再利用的具体数值,最高可达约65%。结果表明,该系统可以显著提升挖掘机液压系统的能量利用效率。     

液压挖掘机动臂液压系统的节能研究

在分析了液压系统常见的能耗问题的基础上,以现有的某型号液压挖掘机动臂液压系统为研究对象,设计了新型动臂势能回收系统,并建立该系统的AMESim模型。通过仿真分析得出新液压系统的能源利用率比不采用任节能措施的液压系统提高了34.8%,有良好的节能效果。     

臂架疲劳试验台系统研究与仿真

基于臂架实测载荷及其响应信号的分析结论,设计出了满足要求加载形式的臂架疲劳试验台系统,并且利用AMESim软件,建立试验台液压系统的计算机仿真模型,进行了必要的系统动态仿真分析,为疲劳试验台的运行提供适合的控制策略。     

电动挖掘机动臂能量回收系统分析

为解决传统挖掘机能量利用率低、排放量大的问题,设计以超级电容为储能元件的电动挖掘机动臂能量回收系统。将挖掘机动臂下放时的势能最终以电能的形式储存到超级电容中,在挖掘机动臂上升时可以将该部分能量直接利用。建立超级电容数学模型,设置超级电容主要参数。同时充分利用ADAMS、AMESim与MATLAB的优势实现各个软件间的数据交互,使仿真结果更加直观、可靠。仿真结果表明：在满足传统挖掘机工作要求前提下,挖掘机动臂在一个工作周期内,能量消耗降低了20.72%,该系统具有较好的节能减排效果。