液压挖掘机回转系统分腔独立和主被动复合控制特性研究
发布时间：2021-10-05 00:52
液压挖掘机是一种拥有多功能、多用途的工程机械,广泛应用于建筑业、采矿业、水利工程、市政、交通土建工程、地下和隧道工程等行业,因此,研究液压挖掘机节能技术,改善液压挖掘机运行平稳性具有重要意义。液压挖掘机上集成有多种执行器,其中回转作为一种典型的执行动作,在整个挖掘机各作业机构工作过程中,在挖掘和装卸物料的一个完成的工作循环过程中,就需要进行两次回转,占据的比重较大,起、制动较为频繁。在传统的液压挖掘机中,回转系统基本上都是采用阀控液压马达开环系统来进行控制,控制阀为四节流边联动的多路滑阀,在阀芯动作过程中,进油节流边和回油节流边相互联动,经常会出现各节流边同时节流的现象。此外,在液压挖掘机所有执行机构当中,回转系统拥有最大的转动惯量,在起、制动过程都存在较大的溢流损失,基于上述种种原因,导致液压挖掘机回转系统能耗大、运行平稳性差、速度位置控制精度低和可控性差。因此,针对上述问题,本文以液压挖掘机回转系统为研究对象,并在国家自然科学基金项目“露天煤矿大型挖掘装备高能效运行基础研究（U1510206）”和“分腔容积直驱电液控制系统能量高效转换利用的理论与方法（51575374）”的资助下,...
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：134 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
二次调节控制回转系统
图 1-2 二次调节控制液压挖掘机Fig. 1-2 Hydraulic excavator based on secondary regulationP/M——液压泵马达 HT——液压变压器 MP——主泵1.2.2 液压蓄能器直接回收方法由于回转系统在加速过程积累的动能很大，如果能将这部分能量有效地回收和再利用，对降低液压挖掘机能耗、减小装机功率和发热量是非常有效的[30]。当对回收能量再利用时，为了克服蓄能器压力变化对释放能量带来的影响，较简单的方法是将蓄能器的压力油引入到主泵的进口再生利用[31-32]，也可以引入到经与主液压泵同轴连接的液压马达再生利用[33]。重汽集团专用汽车公司申请了液压马达驱动液压泵向液压蓄能器充液的回转动能回收方案[34]，此方案可有效回收制动动能，然后当液压挖掘机反向回转时，液压蓄能器将存储的高压油释放出来，再次通过液压马达驱动液压泵，与回路中主液压泵同时驱动
太原理工大学博士研究生学位论文件回收回转制动动能，直接将压力油引入回转液压马达进油腔来进行，还有一些学者为减小回转加速阶段的溢流损失，提出了一些解决的林添良采用液压蓄能器直接回收再利用回转系统加速阶段产生的流损失，与传统回转系统相比，能耗降低了 16.5%[42]。如图 1-3 所示图。刚开始启动时，由于系统具有大惯性，速度不会很快增大，此时余的油液存储到液压蓄能器，当液压蓄能器压力升高到与液压马达进液压蓄能器和液压泵同时驱动液压马达回转，回收能量得以再利用
【参考文献】：
期刊论文
[1]上半年国内挖掘机销量超2016全年,“龙头”三一有望刷新销量历史纪录[J]. 徐虎. 建筑. 2017(14)
[2]大型液压铲上车回转驱动系统及特性研究[J]. 赵斌,权龙,黄家海,程珩,李光,张永明. 机械工程学报. 2017(06)
[3]节能环保高效可靠 日立ZH200-5A混合动力挖掘机上市[J]. 易欣. 矿业装备. 2016(08)
[4]混合动力挖掘机回转制动能量回收系统建模与试验研究[J]. 刘昌盛,何清华,龚俊,赵喻明,李赛白. 中南大学学报(自然科学版). 2016(05)
[5]泵阀复合进出口独立控制液压挖掘机特性研究[J]. 董致新,黄伟男,葛磊,权龙,黄家海,杨敬. 机械工程学报. 2016(12)
[6]液压挖掘机并联混合节能动力系统多目标优化控制策略[J]. 崔宁,秦四成,赵丁选. 西安交通大学学报. 2016(06)
[7]液压挖掘机回转系统启动溢流损失研究[J]. 杨梅钦,郭勇,张新海,唐中勇. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2014(07)
[8]大惯量负载液压冲击的主动变阻尼抑制方法[J]. 王成宾,权龙. 机械工程学报. 2014(08)
[9]并联油液型混合动力挖掘机发动机转速控制方法[J]. 来晓靓,管成,肖扬,仲光旭. 农业机械学报. 2014(01)
[10]混合动力挖掘机势能回收系统参数优化与试验[J]. 刘昌盛,何清华,张大庆,李铁辉,龚俊,赵喻明. 吉林大学学报(工学版). 2014(02)
博士论文
[1]混合动力传动系统建模及优化控制研究[D]. 金涛涛.北京交通大学 2014
[2]负载口独立电液比例方向阀控制系统关键技术研究[D]. 刘英杰.浙江大学 2011
[3]带长管道的负载敏感系统研究[D]. 孔晓武.浙江大学 2003
硕士论文
[1]液压挖掘机回转装置能量回收系统研究[D]. 韩文鹏.长安大学 2015
[2]基于蓄能器能量回收的挖掘机回转节能研究[D]. 郑辉.西南交通大学 2013
[3]回油补偿负载敏感能量回收系统研究[D]. 张浩杰.浙江大学 2013
[4]液压挖掘机回转制动能量回收系统研究[D]. 李赛白.中南大学 2012
[5]中型液压挖掘机回转系统工作性能的研究[D]. 刘锋.中南大学 2011
[6]回转马达的设计及安全阀的性能研究[D]. 李贤林.西南交通大学 2009
本文编号：3418672
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：134 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
二次调节控制回转系统
图 1-2 二次调节控制液压挖掘机Fig. 1-2 Hydraulic excavator based on secondary regulationP/M——液压泵马达 HT——液压变压器 MP——主泵1.2.2 液压蓄能器直接回收方法由于回转系统在加速过程积累的动能很大，如果能将这部分能量有效地回收和再利用，对降低液压挖掘机能耗、减小装机功率和发热量是非常有效的[30]。当对回收能量再利用时，为了克服蓄能器压力变化对释放能量带来的影响，较简单的方法是将蓄能器的压力油引入到主泵的进口再生利用[31-32]，也可以引入到经与主液压泵同轴连接的液压马达再生利用[33]。重汽集团专用汽车公司申请了液压马达驱动液压泵向液压蓄能器充液的回转动能回收方案[34]，此方案可有效回收制动动能，然后当液压挖掘机反向回转时，液压蓄能器将存储的高压油释放出来，再次通过液压马达驱动液压泵，与回路中主液压泵同时驱动
太原理工大学博士研究生学位论文件回收回转制动动能，直接将压力油引入回转液压马达进油腔来进行，还有一些学者为减小回转加速阶段的溢流损失，提出了一些解决的林添良采用液压蓄能器直接回收再利用回转系统加速阶段产生的流损失，与传统回转系统相比，能耗降低了 16.5%[42]。如图 1-3 所示图。刚开始启动时，由于系统具有大惯性，速度不会很快增大，此时余的油液存储到液压蓄能器，当液压蓄能器压力升高到与液压马达进液压蓄能器和液压泵同时驱动液压马达回转，回收能量得以再利用
【参考文献】：
期刊论文
[1]上半年国内挖掘机销量超2016全年,“龙头”三一有望刷新销量历史纪录[J]. 徐虎. 建筑. 2017(14)
[2]大型液压铲上车回转驱动系统及特性研究[J]. 赵斌,权龙,黄家海,程珩,李光,张永明. 机械工程学报. 2017(06)
[3]节能环保高效可靠 日立ZH200-5A混合动力挖掘机上市[J]. 易欣. 矿业装备. 2016(08)
[4]混合动力挖掘机回转制动能量回收系统建模与试验研究[J]. 刘昌盛,何清华,龚俊,赵喻明,李赛白. 中南大学学报(自然科学版). 2016(05)
[5]泵阀复合进出口独立控制液压挖掘机特性研究[J]. 董致新,黄伟男,葛磊,权龙,黄家海,杨敬. 机械工程学报. 2016(12)
[6]液压挖掘机并联混合节能动力系统多目标优化控制策略[J]. 崔宁,秦四成,赵丁选. 西安交通大学学报. 2016(06)
[7]液压挖掘机回转系统启动溢流损失研究[J]. 杨梅钦,郭勇,张新海,唐中勇. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2014(07)
[8]大惯量负载液压冲击的主动变阻尼抑制方法[J]. 王成宾,权龙. 机械工程学报. 2014(08)
[9]并联油液型混合动力挖掘机发动机转速控制方法[J]. 来晓靓,管成,肖扬,仲光旭. 农业机械学报. 2014(01)
[10]混合动力挖掘机势能回收系统参数优化与试验[J]. 刘昌盛,何清华,张大庆,李铁辉,龚俊,赵喻明. 吉林大学学报(工学版). 2014(02)
博士论文
[1]混合动力传动系统建模及优化控制研究[D]. 金涛涛.北京交通大学 2014
[2]负载口独立电液比例方向阀控制系统关键技术研究[D]. 刘英杰.浙江大学 2011
[3]带长管道的负载敏感系统研究[D]. 孔晓武.浙江大学 2003
硕士论文
[1]液压挖掘机回转装置能量回收系统研究[D]. 韩文鹏.长安大学 2015
[2]基于蓄能器能量回收的挖掘机回转节能研究[D]. 郑辉.西南交通大学 2013
[3]回油补偿负载敏感能量回收系统研究[D]. 张浩杰.浙江大学 2013
[4]液压挖掘机回转制动能量回收系统研究[D]. 李赛白.中南大学 2012
[5]中型液压挖掘机回转系统工作性能的研究[D]. 刘锋.中南大学 2011
[6]回转马达的设计及安全阀的性能研究[D]. 李贤林.西南交通大学 2009
本文编号：3418672
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