液电混合挖掘机液压系统运行特性液电联合仿真分析

利用动力学方法为挖掘机的运行结构建立相应的分析模型,以某20T液压挖掘机的设备参数作为参考依据,建立了整机模型与液压系统运行模型,通过SimulationX仿真软件测试了液压挖掘机铲斗与斗杆结构的运行过程.仿真结果得到:铲斗在初期阶段发生外伸还是被回收到初始所在的位置,到达斗杆内收阶段时发生了速度的明显波动,但幅度较小...     

转速排量复合控制电驱液压挖掘机能耗特性研究

为克服内燃机驱动液压挖掘机动力源能效低、排放差、噪声大的问题,提出一种纯电驱负载敏感系统,采用变频异步电机作为动力源,为克服电动机高速轻载、液压泵小排量工况效率低的不足,设计了基于"排量预值"的转速-排量复合控制方案,尽可能使液压泵处于大排量状态,在流量高动态变化时,采用变排量控制,克服电动机动态响应的不足。构建了3种驱动方案下液压挖掘机机电液联合仿真模型,以动臂单动作及工作装置复合动作进行研究,对比分析不同驱动方案下液压挖掘机能耗特性,并分析"排量预值"对设计方案能效的影响。相比柴油机驱动和定速电机驱动,转速排量复合控制方法可以分别节约成本约63%和38%,随着"排量预值"的增大,纯电驱液压挖掘机的运行成本逐渐降低。     

基于LUDV系统挖掘机液压系统设计分析

液压系统是挖掘机的核心系统之一,针对普通负荷传感系统输出泵的压力仅仅与负荷的最高压力值相适应的问题,研究了新型的负载流量独立分配系统(LUDV液压控制系统)压力补偿控制的原理和特点。针对采用LUDV系统的DCF80挖掘机的液压系统进行了全面的分析,并通过样机试验,获取LUDV系统作用下各部件在实际工况的数据变化,针对不同工况和不同的动作机构进行了具体分析,从而为此类产品的相关结构和系统的分析设计提供了参考依据,对新产品的设计开发具有一定的指导意义。     

负载敏感型挖掘机液压系统能耗分析

论文利用ADAMS和AMESim建立了挖掘机的工作装置和液压系统的联合仿真模型,通过仿真,分析挖掘机在作业过程中的能量消耗情况,结果表明,通过联合仿真的方法,能够较准确地模拟挖掘机的实际工作环境和作业情况,对研究挖掘机的节能问题有一定的理论意义和实用价值。     

挖掘机液压系统建模仿真及能耗分析

为研究挖掘机液压系统能耗分布,寻找节能途径,本论文在深入分析负流量控制挖掘机液压系统的基础上,采用AMEsim仿真软件建立一台通用型液压挖掘机负流量控制液压系统的数学模型;采用Adams仿真软件建立了该型液压挖掘机工作装置动力学模型;利用两者进行联合仿真分析,获得该通用型液压挖掘机空载装车工作循环能量消耗分布曲线图,结果表明节流损失是能量损失的主要方式,文中的研究对于挖掘机节能优化问题具有一定的理论意义和实用价值。     

纯电驱液压挖掘机电气式动臂势能回收再利用系统研究

针对纯电驱液压挖掘机传统的动臂电气式回收系统无法实现回收能量再利用的问题,提出一种势能回收再利用系统。以某型6 t纯电驱液压挖掘机为研究对象,对其回收系统各主要元件进行了参数匹配与损耗研究,基于SimulationX平台建立起该系统机电液联合仿真模型,对系统的动态特性与能耗特性进行了仿真研究。结果表明,系统在动臂下落时回收能量效率达到了60%。相比普通纯电驱液压挖掘机的动臂系统实现了21.8%的节能,该项研究实现了动臂回收能量的再利用。     

液电混合驱动液压挖掘机动臂特性及能效研究

液压挖掘机作业时,动臂频繁升降,举升过程中工作装置集聚的大容量重力势能,在下降时经控制阀转换为热能耗散掉,不仅造成非常大的能量损失,也使油液温度快速升高,需附加额外的冷却装置进行散热,油温的升高也常常引发液压系统故障。为此,提出电动缸为主、液压缸-蓄能器组合为辅的液电混合动臂驱动解决方案。动臂下降时,工作装置的重力势能转化为液压能存储在蓄能器中;动臂举升时,存储在蓄能器的液压能驱动液压缸辅助电动缸驱动动臂,电动缸仅需驱动惯性载荷和物料重力。在研究中,建立了液电混合驱动动臂的试验样机,对其运行特性和能效特性进行了试验测试。结果表明,较无重力势能回收的进出口独立控制系统,相同工况下,液电混合驱动方式降低能耗达72.7%,显著提升了挖掘机动臂举升系统的能量效率。     

挖掘机LUDV液压系统的能量流研究

基于挖掘机液压系统效率低的现状,以某型LUDV液压挖掘机为研究对象,建立了工作装置多刚体动力学、液压系统以及系统能量损耗模型。通过仿真研究,得出该挖掘机在标准工作循环中各个元件(回转马达、多路阀、管路和各液压缸)和子系统的能量传输比和损耗比,揭示了在不同动作时主要的能量损耗源,并计算出各个元件在该工作循环中潜在的可回收能量。最后,提出采用泵控系统或应用液压变压器的恒压网络系统取代LUDV系统,对动臂、斗杆以及转台的势能和制动能进行回收是降低系统能耗的有效途径。     

液电混合驱动轮式挖掘机行走系统特性分析

轮式挖掘机行走时,行驶速度变化频繁,负载的剧烈变化导致发动机效率低下;制动时动能由机械制动器消耗,大量机械能转化为热能,能量损失严重。为此,提出液电混合驱动轮式挖掘机行走系统,采用高能效的伺服电机控制行走速度,液压泵/马达与蓄能器组合,回收制动动能,并在加速等大功率工况辅助电机驱动行走系统。对系统的工作原理进行参数设计,制定驱动与制动控制策略,建立原机行走系统与所提系统的多学科联合仿真模型,进行仿真分析。结果表明：相同工况下,与原机行走系统相比,液电混合驱动行走系统能耗降低了56.5%,高效回收了制动动能。     

挖掘机液压系统热平衡建模仿真分析

为了分析大型液压挖掘机液压系统热平衡特性,基于SimulationX软件构建挖掘机机械模型、液压系统模型、热交换模型三者耦合建立挖掘机液压系统机-液-热联合仿真模型。对比试验与仿真结果,验证了仿真模型的正确性。结果表明:液压阀产生的热量约占系统总产热量的64%,是液压系统最大的产热源;散热器散热量约占总散热量的77%,系统热平衡时进出口的油液温差约为11 ℃;环境温度越高,系统热平衡温度越高。研究结果证明,现有挖掘机热平衡温度满足工作要求,并对挖掘机液压系统热管理提供了指导。     

液压挖掘机LUDV控制系统分析

挖掘机对复杂工况有一定要求,特别是小型挖掘机,多个执行元件的协调配合能大大提高整机的工作效率.负载敏感系统的应用使得挖掘机的节能效果有了很大改善,但是当多个负载所需要的总流量超过泵的供油能力时其流量会优先流向负载较轻的那边,导致其操控性能降低,而LUDV控制系统则能很好地解决这一问题.     

电驱动挖掘机流量匹配系统动臂特性研究

以6 t液压挖掘机动臂为研究对象,提出伺服电机驱动定量泵的流量匹配控制系统。在SimulationX中搭建伺服电机仿真模型,通过与伺服电机响应特性试验结果对比,验证伺服电机模型的准确性;建立液压挖掘机动臂机械结构多体动力学与电液系统的联合仿真模型,仿真分析了不同控制方式下,动臂的运行特性和能耗特性。结果表明,与负载独立流量分配(LUDV)系统相比,采用伺服电机驱动定量泵流量匹配控制的动臂能耗降低约13.6%。     

液压挖掘机主被动复合驱动回转系统特性及能效

液压挖掘机上车回转系统起动时,由于大惯性、高起动压力而造成大量的溢流损失;制动时回转动能转化为热能,能量损耗大。为此提出主被动复合驱动回转系统,在主驱动回转系统的基础上增设被动回路,被动液压马达用于降低主驱动液压马达的驱动功率及回收制动能量;为降低起动过程中的溢流损失,对主动回路采用进出口独立控制。针对主动马达和被动马达不同排量比对蓄能器压力的影响,提出了改变被动马达排量的优化方案。首先,进行元件匹配计算;然后,建立挖掘机主被动复合驱动回转系统联合仿真模型,与原机回转系统进行能耗对比。结果表明:主被动复合驱动系统在1个工作循环内能耗降低了35.9%~53.1%,实现了节能,提高了工作效率。     

纯电动客车冷却系统的能耗优化

针对电动客车冷却系统的能耗优化问题,分析了冷却系统各个部件的工作原理,并利用AMESim搭建了纯电动客车冷却系统的仿真模型,仿真分析了水泵与风扇在不同占空比组合工作下和风扇以不同开启温度工作对冷却系统能耗的影响.分析结果显示水泵与风扇参数在处于某一区间时,冷却系统散热性能最优与能耗最低.为进一步验证该参数,根据初步的仿...     

基于SimulationX挖掘机液压系统联合仿真及能耗分析研究

为研究挖掘机液压系统的能耗损失,寻找节能的途径,采用SimulatinX仿真软件建立了挖掘机液压系统的仿真模型,采用CATIA软件建立了挖掘机的三维模型,利用两种软件进行仿真,获得了挖掘机标准循环工况下的能耗,结果表明工作机构中动臂缸在作业过程中能耗最大,多路阀中的出口节流损失和旁路损失最大,应该列为节能的重点。该研究对于挖掘机节能优化问题具有一定的理论意义和实用价值。     

基于蓄能器的动臂势能回收系统仿真研究

液压挖掘机一直以来都存在能量利用率不高的问题,在动臂下降过程中,动臂势能大部分通过液压系统转换成热能浪费掉。研究了一种以蓄能器为储能元件的动臂势能回收系统,分析了其工作原理,建立了挖掘机工作装置的Simulation X多体动力学仿真模型进行仿真研究,并讨论了蓄能器参数对能量回收效果的影响。仿真结果表明,该系统能够实现动臂势能回收,达到了较好的节能效果。     

挖掘机先导控制负载敏感液压系统节能特性研究

负载敏感控制系统因其主泵出口压力高于最高负载回路压力,导致节能率较低.针对这一问题,从阀前补偿负载敏感控制系统出发,结合阀后控制和先导控制思想,提出一种基于负载敏感的先导控制挖掘机液压系统.在保证与负载敏感控制系统同样优良的复合操纵性能前提下,利用先导控制压力来降低主泵出口压力,以提高系统节能率,并建立先导控制压力的数...     

蓄能器在液压挖掘机能量回收中的仿真研究

液压挖掘机在工作过程中存在着较大的能量损失,其原因是其转台转动惯量大且需要频繁启动和制动,故而进行能量回收方面的研究有着较为重要的意义。针对液压挖掘机回转液压系统,采用蓄能器进行能量回收,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。同时,对液压挖掘机能量回收系统中的蓄能器参数的选择进行了分析。在此基础上对节能方法的能量回收机理进行了分析,并利用AMESim软件进行了仿真试验,结果表明,该节能系统节能效果较为明显,液压挖掘机能耗得到了降低。