电控正流量挖掘机功率控制技术研究

针对某大型液压挖掘机,进行电控正流量挖掘机技术的研究。建立挖掘机液压系统的AMESim模型以及电控系统的Simulink控制策略模型,重点针对双变量泵的功率匹配控制提出改进全功率控制策略,建立能够模拟电控正流量液压挖掘机真实情况的复杂虚拟样机,并进行联合仿真分析,得到挖掘机系统执行元件的输出特性。结果表明：执行机构在外负载下的运动变化符合实际运动规律,同时通过与分功率控制和全功率控制对比,验证了所提出的改进全功率控制策略优越性,进一步验证了所建虚拟样机的合理性。     

挖掘机电液比例控制系统的设计

为提高液压挖掘机操纵系统自动化程度,实现挖掘机操作的远程智能控制,以小型液压挖掘机为对象,在不改变原机操纵系统功能的基础上,提出一种新型的电液比例控制方案,采用比例多路阀和电比例控制变量泵组成的液压系统替代原系统。并阐述了液压阀和泵的选取原则及过程。运用AMESim液压仿真软件平台对挖掘机电液控制系统进行建模,经仿真测试,重新设计后的系统控制精度高,响应速度快,为智能挖掘机的研究提供了一个可靠的电控液压系统平台。     

挖掘机多泵液压系统仿真与实验研究

以设计的挖掘机多泵液压系统实验平台为研究对象,利用AMESim软件建立其液压系统仿真模型,以动臂举升和回转两种动作为切入点进行仿真与实验研究。结果表明:仿真结果无论从曲线变化趋势还是其相应的数值大小都非常接近实验结果,能够基本反映两种动作的真实运动特点,验证了所建立系统仿真模型的准确性,即液压仿真可以作为研究实际液压系统动态特性的手段。并且,该多泵液压系统能耗降低可达20.24%,节能效果明显。仿真与实验结合的方式对挖掘机液压系统设计与调试方面的研究具有重要的意义。     

大型矿用液压挖掘机动臂系统仿真与实验研究

针对大型矿用液压挖掘机产品开发成本较高与开发周期较长的现象,以国内某企业125 t大型矿用液压挖掘机为研究对象,对其动臂系统进行分析。建立挖掘机三维模型与液压系统仿真模型,对其进行联合仿真,并通过试验进行验证。仿真与实验结果表明:仿真模型能正确模拟实际动臂液压系统,通过合理建模与仿真可对挖掘机液压系统进行深入的研究,并对企业今后设计制造挖掘机提供参考。     

宽窄行甘蔗种植机液压系统设计与研究

根据甘蔗宽窄行种植机的实际自动化作业需求,设计了该种植机的液压系统,并基于AMESim建立系统仿真模型,研究种植机液压系统液压特性和排种机构的输出特性。在比例调速阀的AMESim模型中,通过调节减压阀弹簧的初始力、初始位移和刚度大小、反馈腔的阻尼孔等主要参数获得了与产品样本一致的输出特性,从而为比例控制回路仿真提供合理的仿真参数,系统的其他仿真参数则由理论计算得到。仿真和试验结果表明:在种植机正常运行工况下,比例调速阀有较好的稳定速度的作用,在泵出口压力为10 MPa和泵出口流量20 L/min的条件下各执行元件都能协调工作,排种机构的转速最大误差为5.5%,种植机在不同行走速度下的播种间距均匀性较好,为甘蔗种植机的研究提供了参考。     

加工番茄果秧分离装置液压系统的设计与仿真分析

根据加工番茄收获机果秧分离装置的工作原理及工况要求,设计了该装置的液压系统,通过参数计算对该液压系统主要元件进行了选型。利用AMESim液压系统仿真软件建立了系统仿真模型,并进行了仿真分析,仿真分析结果与该系统试验运行情况吻合较好,能够保证加工番茄收获机果秧分离装置的可靠性。     

基于蓄能器的挖掘机节能驱动系统的参数匹配

为了提高液压挖掘机驱动系统的效率,提出一种基于能量回收和液压混合动力的液压挖掘机节能驱动系统的参数匹配方法。分析节能驱动系统的结构、工作原理及负载特性。以保证液压挖掘机作业效率、整机稳定性、延长蓄能器使用寿命和满足负载平衡能力为约束条件,对节能驱动系统中液压蓄能器、泵/马达、发动机等主要元件进行参数匹配。在所建立的液压混合力挖掘机模型上对匹配结果进行分析,结果表明:进行参数匹配后,发动机的工作点波动较小且蓄能器的压力波动满足工况要求,同时上车机构能量回收系统的使用使得整机节能效果进一步提高10%。     

自走式田间甘蔗收集搬运车液压系统的设计

针对自走式田间甘蔗收集搬运车的驱动要求,设计一种液压系统,包括转运车厢升降液压系统、转运车厢翻转液压系统和转运车支腿调平液压驱动系统。利用AMESim软件建立液压系统模型,得到甘蔗转运车液压系统各执行元件的输出特性曲线。仿真与试验结果表明：利用所设计的系统,支腿、升降、倾倒液压缸运行平稳,输出参数稳定,表明该液压系统能够满足甘蔗转运作业使用要求。     

越野车辆液压驱动系统建模与仿真

以越野车辆为研究对象,建立了越野车液压驱动系统AMESim模型,并对液压驱动系统各模块的动态性能进行了仿真分析,将仿真结果与厂家提供的样本参数进行对比。结果表明:各主要液压元件仿真结果都与各自的实际工作过程基本吻合,各元件模型可表示其实际工作过程,为进一步进行液压驱动系统的性能仿真建立坚实的基础。     

液压挖掘机工作装置多模式功率自动控制系统设计

在对液压挖掘机工作装置功率系统组成、工作原理和控制方法进行深入研究的基础上,采用分工况控制的方法,结合发动机特性将系统分成6种功率模式,确定了液压挖掘机工作装置功率调节自动控制系统的总体方案,设计了实现相应功能的各回路,完成了硬件系统元件的选型。同时,以分层分模块的思想,在KEIL软件上用C语言进行系统各程序的编写。通过仿真和调试,研究得到优化的程序,可实现液压挖掘机工作装置功率调节自动控制。     

基于能量流分析的液压挖掘机节能研究

为了能够从理论上对现有的液压挖掘机进行综合性能评价,从中找出有利于系统节能和降低排放的有效途径,以某200kN级液压挖掘机为样机,利用MATLAB建立了液压挖掘机的整机仿真模型.对液压挖掘机能量流进行了分析研究,并对发动机的输出功率和主控阀能量损耗分配进行了仿真计算.研究结果表明,混合动力驱动和液压马达能量回收是液压挖掘机的两项有效的节能方案.     

多泵蓄能式液压传动风力发电系统设计及仿真

针对传统单泵式液压传动风力发电系统在复杂工况时常处于欠功率运行的状态,从而使整个机组工作效率较低的现象,提出一种基于风速-压力反馈的数字式多泵液压传动系统。根据不同风速状态得到相应管路压力,并根据压力状态控制液压泵的切入个数,从而使多泵系统可以快速响应系统状态变化,最大化地将风能转化为电能,以提高系统效率。通过在多泵系统与液压马达之间接入由电磁开关阀控制的蓄能系统,辅助多泵系统工作,提供瞬态的蓄能供能作用,以短时间内抑制液压管路能量波动,提高系统运行的安全性和稳定性;通过AMESim/Simulink进行仿真。结果表明：所设计的多泵蓄能系统可以适应复杂风速工况运行,工作效率比传统单泵系统更高且更稳定。     

液电混合挖掘机回转驱动系统运行特性及能效

液压挖掘机作业时,上车回转系统频繁起制动。由于惯性大、起动压力高,造成大量的溢流损失;制动时上车回转系统的动能通过液压马达出口的制动阀转化为热能,能量浪费大。为了降低挖掘机回转过程的能耗,提出液电混合挖掘机回转驱动系统。在回转过程中,电机作为主驱动控制上车回转系统的回转速度,液压马达-蓄能器回收上车回转系统制动动能,并在起动时辅助电机驱动回转系统。首先对主要元件进行参数设计,然后建立原机回转系统和所提系统的联合仿真模型,对2种回转系统的运行特性和能效特性展开研究。结果表明:与原机系统相比,所提系统在1个回转工作循环内能耗降低37.26%～53.29%,并抑制了上车回转系统的回摆现象,提高整机运行的平稳性。     

液压换管机液压系统可靠性设计与动态仿真研究

液压系统可靠性表现为在设计时克服系统先天设计的不足,在后天使用过程中规范操作.在液压换管机液压系统方案设计时,从系统结构合理性、元件选型合理性及参数匹配合理性进行可靠性设计,使用中通过监控液压系统状态及重要参数可靠完成装杆、卸杆过程.通过ADAMS/Hydraulics模块建立主伸缩回路液压系统模型,进行机液耦合动态仿真分析,结果表明:液压缸运动平稳,无较大冲击载荷.仿真结果验证了设计系统的可行性,为国内液压换管机的进一步研发及优化提供了理论参考.     

多功能液压挖掘机泵控系统动态特性仿真研究

多功能液压挖掘机更换不同执行器时,所需压力、流量及功率有所不同,要求泵输出参数与此相适应.本文用功率键合图对多功能液压挖掘机的泵控系统建立了数学模型,进行了动态特性仿真研究,实现了不同作业工况下泵与负载的功率匹配,达到了节能目的, 在工程实践中具有比较重要的理论意义和现实意义.     

挖掘机正流量液压系统的控制性能分析

针对目前挖掘机大量采用的正流量液压系统,介绍其体系结构和性能特点,从液压系统的功率形式推导出其功率控制方式;分析正流量挖掘机液压系统的性能优势和控制缺陷,针对其控制缺陷,指出挖掘机液压控制系统的改善方向。     

基于液压变压器的液压挖掘机节能研究

针对液压挖掘机阀控液压系统能量利用效率低的问题,提出一种基于液压变压器的液压节能系统,并对其节能效果进行研究。分别在AMESim和AMESim-MATLAB环境下对阀控液压系统和基于液压变压器的液压节能系统的能耗进行研究;对阀控液压系统和液压节能系统的能量利用效率和节能效果进行对比分析。结果表明:采用液压变压器作为主要控制元件的液压节能系统具有较好的动态性能,且能量利用率相对于阀控液压系统有显著提高,节能效果优良,可为液压挖掘机的节能优化改进、降低系统的装机功率提供参考。     

液压挖掘机可回收潜能研究

为最大限度地挖掘液压挖掘机的可回收潜能,以某公司8 t级液压挖掘机为研究对象,开展了液压挖掘机各执行机构可回收能量大小研究。基于液压挖掘机各执行机构工作原理,建立了挖掘机机械结构及可回收能量液压系统模型。以液压挖掘机国际通用标准工作循环,仿真分析了挖掘机各执行机构可回收能量大小,并通过试验验证了数学模型及仿真结果的正确性。研究结果表明:标准工作循环,液压挖掘机动臂、斗杆及回转机构可回收能量分别为33.21、11.76和18.74 k J,为液压挖掘机能量回收系统的开发提供了理论基础。     

液压挖掘机工作装置的动力学建模与分析

以液压挖掘机工作装置为研究对象,建立其运动学和动力学理论模型。采用多体机械系统仿真软件对工作装置进行运动学和动力学仿真分析,得到各杆件之间铰接点的位移与速度曲线,以及各杆件上各铰接点的受力变化曲线。通过分析铰接点的受力变化曲线,得出各铰接点的受力变化规律,为液压挖掘机工作装置的设计和研究提供理论依据,对提升挖掘机的工作效能和可靠性具有实际意义。