混合动力挖掘机动臂势能分级回收仿真研究

针对挖掘机动臂势能浪费大的问题,提出一种混合动力挖掘机动臂势能分级回收系统,该系统采用低、中、高压蓄能器进行分级势能回收。分析系统工作原理,建立动臂油缸和蓄能器能量数学模型,运用AMESim建立液压系统和控制策略,并在典型工况下进行仿真。仿真结果表明：挖掘机动臂采用低、中、高压蓄能器进行分级势能回收是可行的,该系统节能率达到40.6%,能量回收效率保持在36.1%以上。     

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。     

基于电液混合储能的电动挖掘机动臂节能驱动系统特性

针对现有电动挖掘机采用多路阀控系统造成的能效低、电池装机容量大但续航时间短的不足,提出一种变转速双泵直驱液压挖掘机动臂系统。根据动臂液压缸面积比配置2个液压泵/马达的排量,实现液压缸流量匹配。采用液压蓄能器与超级电容进行混合储能,实现动臂重力势能的高效回收利用。分析所提系统的工作原理,建立系统多学科联合仿真模型,分析系统运行特性和能量特性。研究结果表明：双泵直驱挖掘机动臂系统具有良好的控制特性,速度运行平稳。与传统多路阀控系统相比,双泵直驱挖掘机动臂系统节能效果显著,蓄能器压力21 MPa和容积180 L时,重力势能回收效率为79.9%,能耗减少64.6%,进一步通过合理选择蓄能器工作压力和容积,双泵直驱动臂系统的节能效果可达到65%以上。     

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。     

液压挖掘机动臂势能回收与控制技术研究

为缓解日益严峻的环境问题,提出了一种新型液压挖掘机动臂势能回收系统,提高了液压挖掘机的能量利用率。为降低势能回收系统对操控性的影响,提高系统的操控性能,分析了新型势能回收系统的特点;提出了针对该系统的控制策略和系统控制方法;建立了该控制系统的数学模型。通过仿真验证了该方法的可行性,在实现势能回收的基础上提高了系统的操控性能。     

液压挖掘机回转系统能量回收研究

提出了一种挖掘机回转节能系统,从理论上阐述了该系统的工作原理。详细计算了该节能系统中能量回收元件的参数,利用AMESim软件对该系统进行建模仿真。结果表明:回转节能系统能够实现挖掘机回转制动能的回收再利用,达到了节能的目的,节能效率达到50.3%。     

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。     

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%。     

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。     

液压混合动力车辆能量回收系统建模与仿真

采用蓄能器、可逆式变量液压泵/马达作为液压混合动力车辆HHV能量回收系统的储存、转换元件。根据HHV对能量回收系统的要求,在UDDS路况下,对关键部件蓄能器以及液压泵/马达的参数进行了计算,并利用MATLAB/SimScape对HHV能量回收系统进行仿真。仿真结果验证了所建模型的合理性,且系统的能量回收利用率达80%,使整车的燃油经济性得到了有效提高。     

具有超级电容和节能闭环液压系统的混合动力液压挖掘机的研究

分析了具有超级电容和节能闭环液压系统的混合动力液压挖掘机的各种结构,对发动机转速和超级电容电压的稳定性等进行了研究。根据仿真结果,得出如下结论:节能闭环液压系统是混合动力液压挖掘机的关键,利用2个超级电容能获得更好的发动机转速稳定效果。研究结果证明,采用具有超级电容和节能闭环液压系统的混合动力液压挖掘机的油耗比传统液压挖掘机能减少60%左右。     

液压混合动力制动能量再生关键参数研究

通过建立液压混合动力车辆制动系统能量再生部分的数学模型,仿真分析得出汽车滚动阻力、空气阻力、变速机构的能量消耗比例,同时定量分析了蓄能器初始压力、变量泵/马达排量及其工作总效率等关键参数对制动能量再生效率的影响,提出一种排量控制曲线来进一步提高液压混合动力系统的能量再生效率,为液压混合动力系统的设计和控制提供一定的理论基础。     

挖掘机发动机-泵模糊控制系统研究

通过分析发动机-变量泵的功率匹配原则,采用模糊控制调节变量泵的排量使变量泵追踪发动机的输出转矩,从而充分利用发动机输出功率,避免发动机过载,并使发动机稳定运行在额定工作点。模糊控制系统采用三维输入,一维输出。经验证,控制效果良好。     

挖掘机遥控变速系统的控制策略

液压机械无级变速器的控制主要包括发动机的控制和液压系统的控制.介绍挖掘机上采用的液压机械无级变速器的变速原理,分析了遥控操作时,如何实现其速比的控制,以及如何实现发动机与液压系统的匹配.利用系统控制的传递函数,在Simulink环境下构建系统的模型.     

变量泵试验中的变工况能量回收技术研究

基于液压系统的能量回收技术,分析了液压泵和马达实验中的功率回收,提出了在变工况条件下的功率回收方法,对控制系统的响应进行了分析,为实验系统功率回收设计提供了参考.     

液压挖掘机电液驱动系统的数学模型研究及参数估计

液压挖掘机是一种机电液相结合的复杂工程机械,随着社会的不断进步,工程机械的机器人化已是大势所趋,但其液压系统的动态特性是强非线性的,难于实现对其精确控制。因此对其电液驱动模型进行系统研究,尤其是对非对称单杆液压油缸驱动机构研究是至关重要的。本文对挖掘机器人的液压驱动系统进行了详细的研究,并利用空间状态方程建立其数学模型,为非对称单杆液压油缸控制系统的控制策略选择和控制器设计提供了理论基础。     

电动汽车能量回收装置液压系统研究

电动汽车在运行期间,动力变化幅度较大,加速或爬坡时吸收能量,制动减速时则释放能量。如何提高能量的储备与利用率,增加电动汽车的续航里程,提高电池的使用寿命,是迫切需要解决的问题。针对电动汽车的工作特点,引入液压助力驱动系统,当电动汽车正常行驶时,由电机带动泵向蓄能器充液,如车辆需要增加动力,则由蓄能器放液,由液压马达助力电机驱动车辆,从而实现能量的回收利用。设计了液压助力系统,进行了主要元件的计算选型。     

小型挖掘机液压系统分析

针对小型液压挖掘机的工况特点,分析并比较小型液压挖掘机节流控制系统、负载敏感控制系统以及与负载无关的流量分配系统(LUDV)的功率损失和可控性,表明LUDV系统是小型挖掘机液压控制系统最佳选择。