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。     

浅析LS与LUDV液压系统原理

文章主要介绍负载敏感系统LS和LUDV的结构特点及流量分配原理，利用AMESim软件建立系统模型，通过仿真，分析了两种系统在工作过程中的特点及差异，为更好地理解、选用及维护负载敏感系统提供参考。     

新型大流量三通压力补偿阀的设计与研究

针对定量泵液压系统LUDV多路阀内压力补偿阀流量小的问题,采用单通道双溢流的方法,设计出一种新型大流量三通压力补偿阀;经理论计算,设计了该补偿阀的关键结构参数。通过AMESim仿真和实验研究证明了该阀在大流量工况下具有较好的压力卸荷特性及压力补偿特性,其流量可达到400L/min,卸荷压力降到3MPa以下,满足工程机械定量泵液压系统大流量的使用要求。     

基于AMESim的负荷传感与LUDV液压系统的仿真研究

本文介绍了负荷传感与LUDV液压系统,分析了在单泵多执行机构时负荷传感与LUDV液压系统的工作特点,并在此基础上建立了负荷传感变量泵、负荷传感液压系统与LUDV液压系统的AMESim模型,进行了仿真分析。     

LUDV控制系统的负载特性研究

针对液压挖掘机中使用的LUDV控制系统,利用AMESim软件建立了该系统的仿真模型,并对其负载特性做了计算,获得节流阀进出口压差、流量、脉动及效率等特性曲线,最终验证了LUDV系统的控制特性。通过对其负载特性的分析得出:在多负载且系统压差增大时,LUDV系统的脉动增大、效率降低。     

电动挖掘机LUDV液压系统流量匹配研究

以某型电动挖掘机LUDV液压系统为研究对象,从减小溢流损失、提高节能的角度,结合异步电机调速性良好的特点,介绍一种液压系统流量匹配方法。液压系统采用泵阀同步控制方式,预设多路阀的主阀压差为1.4 MPa,手柄信号同时控制定量泵的转速和LUDV多路阀的过流面积。提出挖掘机工作机构所需流量的数学模型,建立了液压系统AMESim仿真模型并进行仿真分析。仿真结果表明:当挖掘机执行机构单一或者复合动作时,泵的输出流量为期望值,泵的出口压力比最高负载传感压力高1.4 MPa;当系统流量饱和时,主阀压差减小,各执行机构流量按需求流量成比例分配而不发生干涉。     

挖掘机工作装置液压系统建模与参数估计

首先介绍了试验挖掘机机器人改造后的电液比例系统。而后结合所采用的LUDV系统(load independent flowdistribution system)的特点,以动臂装置液压系统为例,从电液比例阀的动态特性,液压系统的流量方程、连续性方程及力平衡方程入手,给出了电液比例系统的数学模型;在此基础上,根据试验结果对电液比例模型进一步进行简化,并利用相关的试验对模型进行了验证。通过对挖掘机动臂装置的结构和受力分析,导出了模型中液压缸等效质量(M)、液压缸负载力(Fl)等参数的估算方法和公式;通过试验辨识的方法确定阀的流量增益系数(Kq)取值范围。     

Modeling and parameter estimation for hydraulic system of excavator＇s arm

A retrofitted electro-hydraulic proportional system for hydraulic excavator was introduced firstly. According to the principle and characteristic of load independent flow distribution（LUDV） system,taking boom hydraulic system as an example and ignoring the leakage of hydraulic cylinder and the mass of oil in it,a force equilibrium equation and a continuous equation of hydraulic cylinder were set up. Based on the flow equation of electro-hydraulic proportional valve,the pressure passing through the valve and the difference of pressure were tested and analyzed. The results show that the difference of pressure does not change with load,and it approximates to 2.0 MPa. And then,assume the flow across the valve is directly proportional to spool displacement and is not influenced by load,a simplified model of electro-hydraulic system was put forward. At the same time,by analyzing the structure and load-bearing of boom instrument,and combining moment equivalent equation of manipulator with rotating law,the estimation methods and equations for such parameters as equivalent mass and bearing force of hydraulic cylinder were set up. Finally,the step response of flow of boom cylinder was tested when the electro-hydraulic proportional valve was controlled by the step current. Based on the experiment curve,the flow gain coefficient of valve is identified as 2.825×10^-4 m^3/（s·A） and the model is verified.     

挖掘机工作装置中多路阀的研究

由于挖掘机挖掘工况的不确定性,会出现泵供油不足的情况.针对这种情况,力士乐公司开发了负载独立流量分配系统.对负载独立流量分配系统中的多路阀进行了研究,建立了多路阀数学模型,并利用仿真软件MATLAB/SIMU-LINK进行了仿真.通过仿真分析了液压油通过多路阀的流量分配特性和多路阀结构参数对流量分配的影响,为多路阀的结构参数的设计提供依据.     

负载补偿多路阀动臂阀联建模及仿真研究

为更好地研究使用抗流量饱和液压系统(LUDV)控制的挖掘机动臂的工作特性,对LUDV系统及其使用的负载补偿多路阀进行建模和分析,在多体动力学仿真软件Simulation X中建立动臂阀联的多体动力学模型,研究了多路阀动臂阀联的通流面积特性及其在空载工况下的运行特性。研究表明多路阀动臂阀联通流面积与其适用的液压缸油腔面积一致,其设计可以满足控制要求,但在大惯性工况下使用该阀会存在压力波动。