基于能量回收的液压挖掘机回转装置的节能仿真研究
发布时间：2022-07-12 18:17
运用二次调节技术进行蓄能器能量回收的回转液压系统可使挖掘机的节能效率大大提高。液压挖掘机作为应用在工程领域的机械设备,具有减少工人工作强度、提高工作效率等特点。挖掘机是土石方开挖的重要的设备,在水利水电、军工、山体挖掘、工程建设等领域都有着广泛的应用。传统液压挖掘机的回转装置在工作过程中存在着较大的能量损失,其原因是在工作的过程中整个回转平台有较多的启动和制动。过程中还存在着转动惯量较大的问题,这些都是导致能量损失的原因。将二次调节系统中的蓄能器把能量回收再利用后可使挖掘机的节能效率大大的提高。而液压挖掘机的节能对能量的回收和保护大自然环境有重要的意义。本文,先论述了液压挖掘机的回转系统的原理和工况分析。建立传统液压挖掘机的AMESim的模型,从模型上分析回转系统的能耗原因和理论回收的能量值。然后,针对这一能量损失,通过加入蓄能装置把损失的能量回收再利用。在回转制动过程中蓄能器回收能量,在反转阶段蓄能器释放能量提供能量,并通过AMESim软件进行仿真试验。仿真结果表明蓄能器能量回收系统达到了一定的能量回收,节能效果较为显著,能量损失也得到了降低。其中,仿真得出能量回收率为40.8%,蓄...
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 液压挖掘机节能的内容和意义
1.2 液压挖掘机的节能现状
1.3 液压挖掘机回转系统节能研究现状
1.4 二次调节技术的研究现状
1.5 本论文的主要研究目的和工作
第2章 液压挖掘机的回转系统的概述与节能研究
2.1 液压挖掘机回转系统的工况分析
2.1.1 液压挖掘机基本结构与组成
2.1.2 挖掘机的回转运动动作
2.2 传统液压挖掘机回转液压系统的工作原理
2.2.1 传统液压挖掘机的回转装置的组成
2.2.2 传统液压挖掘机回转机构液压系统工作原理
2.3 液压挖掘机回转系统的参数匹配
2.4 本章总结
第3章 液压挖掘机中回转系统建模仿真与分析
3.1 传统液压挖掘机的回转系统建模
3.1.1 仿真参数的确定
3.1.2 仿真结果分析
3.1.3 系统能耗分析
3.2 基于蓄能器回转系统的概述与研究分析
3.2.1 蓄能器的概述与选择
3.2.2 蓄能器的参数
3.2.3 蓄能器能量回收的回转系统分析
3.3 基于蓄能器能量回收的回转系统的仿真研究
3.3.1 蓄能器能量回收的回转系统的仿真模型的建立
3.3.2 仿真参数的设置
3.3.3 仿真结果分析
3.4 本章总结
第4章 二次调节技术在回转系统中的建模与节能研究
4.1 二次调节技术和特点
4.1.1 二次调节技术
4.1.2 二次调节技术的特点
4.2 二次调节系统的组成和工作原理
4.2.1 二次调节系统的组成
4.2.2 二次调节系统的工作原理
4.3 二次调节系统的控制方式
4.4 基于二次调节系统的液压挖掘机回转系统模型的建立
4.4.1 基于二次调节技术的液压挖掘机回转系统原理
4.4.2 二次调节系统的控制策略
4.4.3 恒压轴向柱塞变量泵的建模
4.4.4 基于二次调节系统的液压挖掘机回转系统的建模
4.5 模型的仿真与分析
4.5.1 模型参数的设置
4.5.2 仿真结果分析
4.6 系统节能效率的影响因素分析
4.6.1 回转系统的节能参数
4.6.2 不同转动惯量对节能效果的影响
4.6.3 蓄能器的预充压力对节能效果的影响
4.7 本章总结
第5章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
攻读学位期间的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种新型液压挖掘机回转制动能量回收系统[J]. 谭万秋,柯坚,吴文海,于兰英,刘桓龙. 机床与液压. 2016(08)
[2]液压挖掘机回转启动过程节能技术[J]. 彭贝,高宇,冯培恩,邱清盈. 吉林大学学报(工学版). 2016(06)
[3]液压挖掘机回转制动能量回收策略的研究[J]. 刘薇,贾跃虎,丁小宁,程旭华. 液压气动与密封. 2015(09)
[4]液压挖掘机动力系统功率匹配及其节能控制[J]. 杨世平,余浩,刘金刚,肖烈,欧阳湘军. 机械工程学报. 2014(05)
[5]液压挖掘机节能措施及混合动力系统方案[J]. 姜继海,于安才,沈伟. 液压气动与密封. 2012(09)
[6]基于能量回收再利用的液压挖掘机回转系统节能研究[J]. 姜继海,于斌,于安才,沈伟,张连丰. 流体传动与控制. 2011(06)
[7]液压挖掘机回转制动能量回收系统[J]. 管成,徐晓,林潇,王守洪. 浙江大学学报(工学版). 2012(01)
[8]基于CPR网络的全液压混合动力挖掘机[J]. 姜继海,于安才,沈伟. 液压与气动. 2010(09)
[9]挖掘机节能液压控制系统分析与应用[J]. 李艳杰,于安才,姜继海. 液压与气动. 2010(08)
[10]1种挖掘机恒压网络二次调节液压系统及其能耗分析[J]. 林述温,花海燕. 中国工程机械学报. 2009(01)
博士论文
[1]二次调节静液传动车辆的关键技术及其优化研究[D]. 孙辉.哈尔滨工业大学 2009
硕士论文
[1]基于二次调节的液压挖掘机回转系统仿真研究[D]. 卫鹏斌.大连理工大学 2016
[2]23T级液压挖掘机回转系统节能研究[D]. 谭万秋.西南交通大学 2016
[3]液压挖掘机回转系统的节能研究[D]. 牟晋勇.燕山大学 2016
[4]基于二次调节技术的液压挖掘机回转系统节能研究[D]. 李艳利.太原科技大学 2014
[5]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
[6]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
[7]液压挖掘机回转制动能量回收系统研究[D]. 徐晓.浙江大学 2012
[8]基于能量回收再利用的液压挖掘机回转系统节能研究[D]. 于斌.哈尔滨工业大学 2011
[9]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
[10]液压挖掘机回转装置节能研究[D]. 付亚超.西南交通大学 2010
本文编号：3659615
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 液压挖掘机节能的内容和意义
1.2 液压挖掘机的节能现状
1.3 液压挖掘机回转系统节能研究现状
1.4 二次调节技术的研究现状
1.5 本论文的主要研究目的和工作
第2章 液压挖掘机的回转系统的概述与节能研究
2.1 液压挖掘机回转系统的工况分析
2.1.1 液压挖掘机基本结构与组成
2.1.2 挖掘机的回转运动动作
2.2 传统液压挖掘机回转液压系统的工作原理
2.2.1 传统液压挖掘机的回转装置的组成
2.2.2 传统液压挖掘机回转机构液压系统工作原理
2.3 液压挖掘机回转系统的参数匹配
2.4 本章总结
第3章 液压挖掘机中回转系统建模仿真与分析
3.1 传统液压挖掘机的回转系统建模
3.1.1 仿真参数的确定
3.1.2 仿真结果分析
3.1.3 系统能耗分析
3.2 基于蓄能器回转系统的概述与研究分析
3.2.1 蓄能器的概述与选择
3.2.2 蓄能器的参数
3.2.3 蓄能器能量回收的回转系统分析
3.3 基于蓄能器能量回收的回转系统的仿真研究
3.3.1 蓄能器能量回收的回转系统的仿真模型的建立
3.3.2 仿真参数的设置
3.3.3 仿真结果分析
3.4 本章总结
第4章 二次调节技术在回转系统中的建模与节能研究
4.1 二次调节技术和特点
4.1.1 二次调节技术
4.1.2 二次调节技术的特点
4.2 二次调节系统的组成和工作原理
4.2.1 二次调节系统的组成
4.2.2 二次调节系统的工作原理
4.3 二次调节系统的控制方式
4.4 基于二次调节系统的液压挖掘机回转系统模型的建立
4.4.1 基于二次调节技术的液压挖掘机回转系统原理
4.4.2 二次调节系统的控制策略
4.4.3 恒压轴向柱塞变量泵的建模
4.4.4 基于二次调节系统的液压挖掘机回转系统的建模
4.5 模型的仿真与分析
4.5.1 模型参数的设置
4.5.2 仿真结果分析
4.6 系统节能效率的影响因素分析
4.6.1 回转系统的节能参数
4.6.2 不同转动惯量对节能效果的影响
4.6.3 蓄能器的预充压力对节能效果的影响
4.7 本章总结
第5章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
攻读学位期间的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种新型液压挖掘机回转制动能量回收系统[J]. 谭万秋,柯坚,吴文海,于兰英,刘桓龙. 机床与液压. 2016(08)
[2]液压挖掘机回转启动过程节能技术[J]. 彭贝,高宇,冯培恩,邱清盈. 吉林大学学报(工学版). 2016(06)
[3]液压挖掘机回转制动能量回收策略的研究[J]. 刘薇,贾跃虎,丁小宁,程旭华. 液压气动与密封. 2015(09)
[4]液压挖掘机动力系统功率匹配及其节能控制[J]. 杨世平,余浩,刘金刚,肖烈,欧阳湘军. 机械工程学报. 2014(05)
[5]液压挖掘机节能措施及混合动力系统方案[J]. 姜继海,于安才,沈伟. 液压气动与密封. 2012(09)
[6]基于能量回收再利用的液压挖掘机回转系统节能研究[J]. 姜继海,于斌,于安才,沈伟,张连丰. 流体传动与控制. 2011(06)
[7]液压挖掘机回转制动能量回收系统[J]. 管成,徐晓,林潇,王守洪. 浙江大学学报(工学版). 2012(01)
[8]基于CPR网络的全液压混合动力挖掘机[J]. 姜继海,于安才,沈伟. 液压与气动. 2010(09)
[9]挖掘机节能液压控制系统分析与应用[J]. 李艳杰,于安才,姜继海. 液压与气动. 2010(08)
[10]1种挖掘机恒压网络二次调节液压系统及其能耗分析[J]. 林述温,花海燕. 中国工程机械学报. 2009(01)
博士论文
[1]二次调节静液传动车辆的关键技术及其优化研究[D]. 孙辉.哈尔滨工业大学 2009
硕士论文
[1]基于二次调节的液压挖掘机回转系统仿真研究[D]. 卫鹏斌.大连理工大学 2016
[2]23T级液压挖掘机回转系统节能研究[D]. 谭万秋.西南交通大学 2016
[3]液压挖掘机回转系统的节能研究[D]. 牟晋勇.燕山大学 2016
[4]基于二次调节技术的液压挖掘机回转系统节能研究[D]. 李艳利.太原科技大学 2014
[5]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
[6]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
[7]液压挖掘机回转制动能量回收系统研究[D]. 徐晓.浙江大学 2012
[8]基于能量回收再利用的液压挖掘机回转系统节能研究[D]. 于斌.哈尔滨工业大学 2011
[9]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
[10]液压挖掘机回转装置节能研究[D]. 付亚超.西南交通大学 2010
本文编号：3659615
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