液压挖掘机功率匹配的节能控制研究

液压挖掘机作为土方石工程作业中普遍使用的工程机械,它在土方石工程发展中占据着至关重要的地位。液压挖掘机是一种耗能极大的工程设备,液压挖掘机节能控制系统的安全性、有效性、经济性会严重影响工程进程和工程的投入成本。控制好动力系统的能量损耗、保证动力系统的工作效率是当前技术研究需首要解决的问题。在此背景下,本文将重点介绍液压挖掘机功率匹配的节能控制研究,主要从挖掘机的主要功率损失、国内液压挖掘机节能控制技术现状、液压挖掘机的功率匹配节能控制方案研究、液压挖掘机节能控制系统设计建议四个方面展开介绍,以期能够提升液压挖掘机的工作性能以及整个动力系统的经济性和可靠性,最终达到提高效率、节约燃油的目的。     

液压挖掘机功率匹配与效率控制技术研究

液压挖掘机节能控制中,常用工况下每一档工作控制泵与发动机的局部功率匹配变化,同时挖掘机功率随着外界负载变化。针对负载敏感液压系统的全功率匹配,本文的控制策略对匹配的理论计算和测试数据分析主要包括理论计算及图表与样机测试数据分析。此外,液压挖掘机功率匹配与效率控制的目标:解决负载、变量泵、柴油机三者的动态匹配问题,使挖掘机在工作时达到高效、节能的性能指标。     

液压挖掘机全局功率匹配与协调控制

研究了发动机—泵和泵—负载两个环节实现局部功率匹配的原理和方法,分析了现有液压挖掘机两个环节之间不能实现功率匹配与协调的原因,提出了液压挖掘机全局功率匹配与协调的原理与方法,并给出了实现方案。这项研究对于设计液压挖掘机新型节能控制系统,提高生产效率,具有较大意义;对于其他行走工程机械也具有参考和借鉴作用。     

液压挖掘机动力系统功率匹配及其节能控制

为使液压挖掘机在负载多变条件下节能降耗,需使发动机与变量泵系统实现功率匹配。建立发动机外部特性与变量泵调节装置的数学模型,并提出动力系统功率匹配节能控制策略以及实现该策略的模糊控制算法,得到节能控制系统的理论模型。通过采用Matlab/Simulink建立发动机与变量泵功率匹配节能控制系统仿真模型,模拟挖掘机在不同负载下节能控制系统的运行状态。将控制算法写入主控制器的电子控制单元(Electronic control unit,ECU),在试验样机上进行试验。模拟仿真和试验结果表明,采用该节能控制算法后,发动机转速能稳定在目标转速附近,并降低燃油消耗率,达到节能效果。     

基于负载平衡的混合动力挖掘机功率匹配研究

液压挖掘机在工作时,工况变化剧烈,但在每个工作循环中输出功率是有规律可循的,通过对单工作循环能量的回收与利用,能够使柴油机工况稳定。采用二次调节技术对负载功率进行平衡,使柴油机稳定工作在燃油高效区。利用SimulationX对原机系统进行建模,包括液压系统、柴油机、多体动力学模型,并与试验数据进行对比,验证仿真模型;将油液混合动力系统应用到原机系统,并对主要参数进行匹配;在前馈与压力双控制方案下,对改进后的模型进行功率匹配研究。仿真试验结果研究发现:在前馈与压力双控制方案下,能够减小柴油机装机功率并使柴油机功率输出平稳,基本稳定在燃油高效区。     

基于功率协调控制的液压挖掘机节能系统研究

在分析发动机工作特性的基础上,根据负载变化的多样性与复杂性,提出了恒功率与变功率相结合的控制策略,通过节能控制器对发动机和泵进行控制,使发动机-泵-负载达到良好匹配。并在液压挖掘机试验样机上进行试验。试验结果表明,采用该控制策略后,缩小了发动机随负载的变化范围,提高了燃油利用率和整机效率,提高了系统的响应速度,达到较好节能效果。     

基于功率匹配的油缸试验台液压系统设计

针对不同负载油缸,采用不同的液压系统和供油方案,保证油缸试验台功率匹配,节省能源,降低能耗,同时保证液压系统工作品质。     

挖掘机功率匹配测试系统研究与设计

为了研究液压挖掘机中发动机与液压泵的功率匹配性能,优化其控制策略,在通过对液压挖掘机的功率匹配原理进行分析后,提出了一种基于LabVIEW、移动控制器和USB/CAN设备的可视测试系统方案。该方案采用Cylindro控制器作为数据采集与控制的核心,控制器采集液压系统与发动机的相关信号,并驱动电磁比例阀以及动油门电机实现液压泵与发动机的功率控制;采用CAN通讯的方式进行数据传输,并利用虚拟测试软件LabVIEW进行人机界面的设计,完成测试数据的显示与保存。试验表明:该测试系统能满足要求,且稳定可靠。     

液压挖掘机散热系统匹配分析

由于工作环境恶劣,液压挖掘机对散热系统的要求非常严格.为了合理利用柴油机动力性能,使柴油机与散热系统达到最大化效率匹配,详细分析了影响散热系统的关键因素,并运用不同散热器模型的比较分析来确定各散热系统的优劣以及柴油机特性对散热效果的影响;采取试验数据与经验计算相结合的方法来验证模型方案的正确性,最终提出散热系统匹配的评价标准.     

中大型液压挖掘机功率交叉控制系统

挖掘机中的各种节能控制,归根到底都是通过调节液压泵排量实现的。现有的挖掘机最常用的是恒功率控制系统（如液压挖掘机的左右行走操作）,此控制系统两泵的排量永远一致,能够使两个需要同步的作业保持一致。而当做单一操作时,这就意味着部分多余油液要泄掉,使系统出现发热等一系列的问题,造成液压功率的损失。     

浅论液压挖掘机的分段功率控制

柴油机和液压泵不匹配会造成能量损失，即当柴油机和液压泵联合工作时，其工作效率与泵的转速、压力和流量相关。一般情况下，柴油机一液压泵系统都不会处于最佳经济工作状态，会造成一定的能量损失。由于液压挖掘机作业过程中的满负荷工况不超过全部作业的20％，因此整个作业循环中的能量损失是相当大的。     

液压挖掘机发动机与液压泵匹配分析

液压挖掘机是以开挖、装载土石方工程为主的工程机械设备之一,其施工效率、燃油经济性、排放标准备受用户关注,主要体现在柴油发动机、液压泵、载荷合理匹配及控制方面。一般依据发动机转速、扭矩、液压泵出口压力、载荷等方面,系统自动调节柴油发动机油门开度和液压泵的排量,确保多工况下液压泵吸收功率跟随发动机输出功率,液压泵与载荷的功率匹配,从而避免功率浪费。     

功率匹配型液压节能系统

液压系统的作用是将液压力转换为机械运动,并控制机器实现各项功能。但却存在着传动效率低,能耗大等不足之处,为此利用配置压力—流量补偿器,组成一个负载传感变量泵,从而有效减小能量的损耗。     

液压系统功率匹配与节能技术的研究

功率不匹配是造成液压系统效率低的主要原因.提出了在负载自适应条件下实现发动机功率与负载匹配的控制方法,揭示了液压系统节能的一种方法.     

液压挖掘机功率损失分析及节能控制技术

分析液压挖掘机功率损失的五种主要形式,并提出相应的节能控制措施。     

基于SimulationX的液压挖掘机仿真研究

在仿真软件SimulationX中建立了液压挖掘机动臂液压回路的仿真模型,根据实际测试设置模型的主要参数.对仿真模型进行了验证,给出了仿真曲线,并对仿真结果进行了分析和比较,验证了仿真的可行性.     

旋挖钻机动力头液压系统全局功率匹配研究

为减少旋挖钻机在作业时由负载波动所引起的功率匹配损失,提出了旋挖钻机动力头液压系统全局功率匹配节能控制方法。以220型旋挖钻机为研究对象,基于AMESim软件,建立了传统恒功率控制系统模型和全局功率匹配控制系统模型,并对比分析了不同的负载下的经济指标和性能指标。研究结果表明,全局功率匹配节能控制系统相比传统的恒功率系统节省燃油约6%,提高了能源利用率,延长了设备使用寿命。     

大型液压挖掘机在高原地区的动力匹配探讨

针对在平原地区已定型的某大型液压挖掘机在高原地区使用时出现增压器损坏的问题,通过对该挖掘机在2000m和4000米不同海拔高度的柴油机和整机性能数据进行分析,制定了多个柴油机与整机主泵匹配方案进行调试,最终解决了高海拔地区柴油机增压器损坏的问题,同时也优化了整机使用性能。     

液压系统实现功率匹配节约能源的途径

液压传动技术已成为工业机械、工程建筑机械及国防尖端产品不可缺少的重要技术.但由于液压传动系统往往既存在压力损失,又存在流量损失,因此功率损失大、效率低,浪费大量能源.基于对液压系统效率和能耗的分析,提出了液压系统实现功率匹配节约能源的几种途径.     

基于AMESim的小型液压挖掘机液压回路仿真研究

对AMESim软件及其基本特征做了简要介绍;应用AMESim建模仿真软件对挖掘机动臂液压回路进行仿真,并把仿真结果与实测结果进行比较分析。结果表明,仿真模型是实际模型的正确反映。