基于CPR网络的全液压混合动力挖掘机

针对挖掘机运行过程中所产生的能量损失,分析了现有全液压挖掘机系统的优缺点,综述了挖掘机节能技术的发展状况。依据液压泵/马达(二次元件)四象限工作特性和液压变压器的特点,建立了基于CPR网络的全液压混合动力挖掘机系统,采用液压泵/马达回收挖掘机旋转运动制动动能,采用液压变压器回收挖掘机直线运动势能,解决了现有挖掘机的传动效率和能量利用率低的问题。     

液压变压器恒压网络实验台的设计

介绍了一种新型二次调节元件液压变压器的恒压网络系统试验台的设计过程，给出了详细的设计步骤和方法，通过计算，得出了液压变压器的恒压网络试验台系统的参数及元件选择。     

三一重机召开挖掘机节能技术推介会

2008年9月18日．三一重机召开挖掘机节能技术推介会。液压挖掘机作为一种机动灵活的多功能工程施工机械,适用面广,保有量大,研究挖掘机节能将能取得相当可观的效果。三一重机20t级液压挖掘机采取的节能措施：一是液压系统节能。采用了正流量控制系统,正流量控制系统的挖掘机比负流量控制的挖掘机可节能6％左右。二是液压元件节能。通过对主泵、主阀等主要液压元件的结构进行改造,实现节能。     

蓄能器在挖掘机节能驱动系统中的仿真研究

液压挖掘机在工作过程中频繁的启动和制动造成很大的能量损失,文中将二次调节技术应用到挖掘机回转液压系统中,利用蓄能器进行能量回收,在必要的时候进行释放,可实现转台能量的回收和再利用.通过AMEsim软件进行仿真试验,判别蓄能器在新的液压系统中的设计是否合理、能否达到节能的目的.     

液压变压器的发展现状

液压变压器是在恒压网络二次调节系统下发展起来的新型液压元件。介绍了液压变压器的技术背景及发展历程、液压变压器的节能思想及其特点,并对典型液压变压器的工作原理、研发中需要解决的关键技术问题、液压变压器的效率计算进行了阐述,同时介绍了液压变压器的国内外研究现状及其在液压系统中的应用。对液压变压器的应用前景进行了展望,指出经完善其关键技术,液压变压器必将会在未来的液压传动系统中扮演重要角色。     

静注驱动二次转速,转矩调节

本文研究恒压网络二次调节技术，分析了二次转速，转矩调节的基本原理和特点。建立二次转速，转矩调节数学模型及解耦控制方块图，介绍了转速转矩调节技术的应用实例。     

挖掘机节能液压控制系统分析与应用

深入分析了现代液压挖掘机中三种主流的节能液压系统——负流量控制、正流量控制和负载敏感系统的基本工作原理,重点分析了它们在不同系列挖掘机中的应用;介绍了两种新型挖掘机液压系统的基本原理;分析表明三种典型挖掘节能液压系统都具有一定的节能效果,但工作原理各有不同;新型的挖掘机液压系统虽然还在研发阶段,但具有更好的节能效果及应用前景。     

基于能量回收再利用的液压挖掘机回转系统节能研究

为了提高液压挖掘机的节能性,通过分析一个标准工作循环中液压系统各执行元件能耗情况,证明了液压挖掘机回转系统节能研究的必要性。以挖掘机回转系统为研究对象,引入了能量回收再利用的节能技术,配置了一种具有节能效果的新型回转液压系统,利用Matlab仿真软件对该系统进行了仿真研究,得出了相关参数对液压挖掘机的节能性的影响,并进行了实验验证,对液压挖掘机节能研究具有一定的理论意义和实用价值。     

基于混合动力液压挖掘机系统优化设计的研究

本文分析了我国对混合动力的液压挖掘机系统的研究情况,以此探讨工程机械中采用混合动力技术能否有效适用,在此基础上对液压挖掘机系统优化设计中混合动力技术的具体应用进行了相应的探讨,明确了基于混合动力液压挖掘机系统在串联和并联两种方式上的运行原理,同时评价并对比了串联和并联两种方式下混合动力液压挖掘机系统的性能、经济性及其节能效果。     

液压变压器流量控制策略分析

以斜轴式液压变压器为控制对象,基于二次恒压网络技术建立了系统数学模型,在此基础上进行整个控制系统特性的分析和控制策略的研究。结合AMESim建立的负载模型,建立了液压变压器压力与流量输出控制系统仿真模型。通过对模型的仿真分析可得,所设计的控制系统具有较强的鲁棒性,对于目标信号具有良好的跟踪特性。研究结果对液压变压器的应用具有很大的实用价值。     

Excavator energy-saving efficiency based on diesel engine cylinder deactivation technology

The hydraulic excavator energy-saving research mainly embodies the following three measures: to improve the performance of diesel engine and hydraulic component, to improve the hydraulic system, and to improve the power matching of diesel-hydraulic system-actuator. Although the above measures have certain energy-saving effect, but because the hydraulic excavator load changes frequently and fluctuates dramatically, so the diesel engine often works in high-speed and light load condition, and the fuel consumption is higher. Therefore, in order to improve the economy of diesel engine in light load, and reduce the fuel consumption of hydraulic excavator, energy management concept is proposed based on diesel engine cylinder deactivation technology. By comparing the universal characteristic under diesel normal and deactivated cylinder condition, the mechanism that fuel consumption can be reduced significantly by adopting cylinder deactivation technology under part of loads condition can be clarified. The simulation models for hydraulic system and diesel engine are established by using AMESim software, and fuel combustion consumption by using cylinder-deactivation-technology is studied through digital simulation approach. In this way, the zone of cylinder deactivation is specified. The testing system for the excavator with this technology is set up based on simulated results, and the results show that the diesel engine can still work at high efficiency with part of loads after adopting this technology; fuel consumption is dropped down to 11% and 13% under economic and heavy-load mode respectively under the condition of driving requirements. The research provides references to the energy-saving study of the hydraulic excavators.     

液气储能双缸驱动大型液压挖掘机动臂节能特性研究

液压挖掘机工作过程中存在大量的重力势能浪费,严重影响整机能效并造成大的排放污染。针对双液压缸驱动动臂的大型液压挖掘机,提出采用双液气储能液压缸驱动液压挖掘机动臂、集成驱动与势能回收一体化原理,降低机器作业能耗和排放。将原双腔液压缸改为集成有储能腔的三腔液压缸,储能腔与液压蓄能器直接连通,通过液压蓄能器初始充液压力平衡工作装置自重,直接回收利用工作装置重力势能。根据36 t大型液压挖掘机作业特点和重力势能变化情况,设计出液压缸和液压蓄能器的参数。进一步建立数字化样机,通过对液气储能驱动系统进行仿真研究,对液压泵输出流量和控制阀的阀口参数重新匹配,修改了与回转复合动作的合流控制策略,并初步验证了液气储能驱动系统的节能效果。在此基础上构建了试验样机,90°标准装车作业循环测试表明,与同型号液压挖掘机相比,在满足同样挖掘力的情况下,整机工作效率提升20.7%,燃油消耗降低17.1%,如按每天作业8 h计算,单台车每天可节约燃油达47 L,减少二氧化碳排放123.6 kg。     

大型正铲液压挖掘机斗杆升降回路及特性

在设计目前国内斗容和机重最大的矿用液压挖掘机液压控制系统中,为减小使用成本,采用交流电动机驱动变量液压泵组作为动力源。为满足工作效率要求,斗杆举升过程采用四台液压泵供油,通过四组比例多路阀(主控阀)阀外合流来满足斗杆的速度要求,为降低能耗,提出在斗杆下降过程依靠自重和专用的比例节流阀进行流量再生的控制方法,加快斗杆下降速度,提高系统工作效率。分析斗杆采用流量再生方法下降的前提条件,对斗杆液压缸在一个工作循环内的压力变化进行机电液一体化的联合仿真研究,按照仿真确定的参数设计并制造样机,试验测试表明,挖掘机加载最大试验负载25 kN时,所设计的液压控制系统可以满足斗杆满载举升所需要的压力及速度要求,斗杆下降采用流量再生方法后,下降时间由32 s缩短至18 s,下降速度明显加快,且下降结束阶段无液压冲击。通过试验,验证了挖掘机液压控制方案的正确性,为今后国内设计和制造更大型的液压挖掘机积累了数据和经验。     

大型矿用液压挖掘机的节能分析

大型矿用液压挖掘机的工作效率高、结构重量小、运营成本低,在露天开采上得到广泛应用。浅述了大型矿用液压挖掘机系统节能发展趋势,阐述了WYD260液压挖掘机系统设计上的节能措施、再生阀能量回收的原理及应用。     

储能液压缸协同驱动重型机械臂系统研究与优化

针对采用储能液压缸协同驱动重型机械臂升降来实现重力势能回收和利用的方法,研究了不同储能缸与驱动缸无杆腔面积比对系统节能效果的影响。分析了储能缸协同驱动回路控制动臂升降的工作原理,建立了系统的数学模型;以76 t液压挖掘机为例,在Simulation X中构建了整机的多学科联合仿真模型,并通过试验验证了模型的准确性。依据此模型对液压挖掘机空载和带载工况下,储能缸与驱动缸无杆腔面积比对系统能耗特性的影响进行优化仿真研究。仿真结果表明：在相同的工作周期,优化后储能缸协同驱动系统的液压泵输出能量约为732.0 kJ,较改进前节省能量约253.8 kJ,节能率由27.2%提高至46%,实现了节能效果的提高。     

谈挖掘机液压系统节能环保技术的思路

液压挖掘机是最为重要和最具代表性的工程机械,被誉为＂工程机械之王＂。现代化液压挖掘机功能强大、动作灵活、智能化,以至于重载作业机器人的趋势已十分明显。然而,大量使用液压挖掘机所消耗的资源,以及施工产生的噪声、粉尘等污染对环境造成了不容忽视的影响,环保水平已成为阻碍其发展的瓶颈。因而,环保化、节能化与智能化是液压挖掘机的发展趋势。探讨了挖掘机液压系统节能环保技术的新思路,具有现实意义。     

电控节能技术在挖掘机中的应用与发展

挖掘机的电控节能技术是实现功率匹配的重要技术,也是挖掘机电控系统的核心技术.简单回顾了国外挖掘机电控节能控制系统的特点,分析了国产挖掘机电控系统的发展和与国外挖掘机存在的差距,指出了挖掘机的电控节能系统将融合多种新技术,朝着智能化电液控制和节能控制方向发展.     

挖掘机液压系统维护与故障诊断浅述

液压挖掘机是一类重要的工程机械,广泛应用于与国民经济相关的施工建设项目。液压系统直接影响挖掘机的动力性、挖掘特性、经济性和可靠性。现场故障诊断要求维修者具有一定的液压传动知识和实践经验。根据液压系统常见故障诊断与维修保养技巧,总结挖掘机液压系统故障及其原因,并提出一系列排除方法。这种方法能提高液压挖掘机的使用寿命、效率和工作稳定性。     

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。