基于二次调节的液压挖掘机回转系统仿真研究

发布时间：2018-01-03 14:18

  本文关键词：基于二次调节的液压挖掘机回转系统仿真研究　出处：《大连理工大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 液压挖掘机 二次调节 AMESim 节能 回转系统

【摘要】：液压挖掘机是工程应用中的一种重要工程机械。尽管它具有挖掘力大、作业生产效率高、适应工况能力强等诸多优点,但是它却同样具有油耗高、排放差等相应的缺点。据统计,传统液压挖掘机总的能量利用率仅为20%左右。当前传统液压挖掘机在一次工作循环中,回转过程的能量消耗约占总能量消耗的25%-40%,其中回转动能很大一部分都通过溢流阀损失,最终以热能的形式散发掉。因此,对于液压挖掘机的回转系统进行制动能量回收研究具有十分重要的意义。针对上述问题,本文应用二次调节技术对液压挖掘机回转制动能量的回收进行研究,在液压挖掘机在回转制动过程中,二次元件可以从马达工况切换为泵工况,从而将制动能量的一部分重新回收,实现节能的目的。本文的主要研究内容如下：运用二次调节技术构建了液压挖掘机的回转系统；并以美国Bobcat公司生产的E50小型挖掘机为原型,对该系统进行了参数的匹配计算；同时利用仿真软件AMESim建立了整个系统的仿真模型,其中,重点为二次元件的建模,包括配油盘、柱塞、斜盘、行程缸、电液伺服阀等部件。对系统的转速控制进行研究,探讨了在PID控制策略下该系统的速度阶跃响应；对比了模糊PID控制和PID控制对速度阶跃响应的影响；对外负载力矩、负载转动惯量以及粘性阻尼系数的变化对转速控制的影响情况进行定性分析。对系统进行节能分析,模拟了液压挖掘机在回转90°的典型工况下的节能情况。仿真结果表明：系统制动能量回收效率为62.4%,节能效率为24.7%；同时定性分析了不同转动惯量、系统压力以及蓄能器容积等参数对系统能量回收效率的影响情况。本文的相关研究成果可为开发此类产品及相关工程实际应用提供一定的理论参考。
[Abstract]:Hydraulic excavator is a kind of important engineering machinery in engineering application . Although it has many advantages such as high digging force , high production efficiency and strong adaptability to working condition , the energy consumption of the hydraulic excavator is estimated to be about 20 % .

【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU621

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本文编号：1374249