混合型液压挖掘机能量回收/释放系统设计与研究

全球化能源危机的加剧,对液压挖掘机的节能减排提出了更高要求。传统液压挖掘机能量利用率低,针对该情况,设计了混合型液压挖掘机臂架的势能回收/释放系统,可实现系统稳定运行下的能量回收/释放最大化。建立了能量回收/释放系统模型,并使用实际参数,利用AMESim和MATLAB软件对系统进行仿真。仿真结果表明,该系统可提高能量利用率,优化系统使用性能。     

基于MATLAB\Simulink的挖掘机动力匹配技术的模糊PID控制器设计

针对液压挖掘机能量利用率低的问题,基于MATLAB\Simulink设计了模糊PID控制器来提高挖掘机柴油发动机与液压泵功率匹配环节能源利用率,以达到节约能源的目的。     

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。     

1种挖掘机恒压网络二次调节液压系统及其能耗分析

为开发高效节能型挖掘机,提高能量的利用率,分析了现有挖掘机液压系统在节能控制方面存在的不足,提出1种基于恒压网络二次调节技术的挖掘机液压系统的设计方案,分析了该方案的特点.以具体挖掘机工况为例,对3种不同的挖掘机液压控制系统进行能耗分析与对比,结果表明基于恒压网络二次调节技术的挖掘机液压控制系统是可行的,且具有较好的节能效果.     

油液混合动力挖掘机动臂势能回收系统

针对传统液压挖掘机工作装置在作业过程中所产生的能量损失,提出了一种油液混合动力挖掘机动臂势能回收系统,以改善挖掘机的燃油与环保性能,分析了影响动臂势能回收利用的主要设计参数,建立了挖掘机虚拟样机模型和液压系统相关元件的数学模型。基于主辅动力源出口压力差分配流量的方法,设计了油液混合动力挖掘机势能回收利用的控制策略。理论分析与仿真结果表明,具有动臂势能回收利用功能的油液混合动力挖掘机能量利用率得到明显提高,系统的操作性能基本不受影响,从而验证了所设计的系统方案和控制策略的有效性。     

基于电液协调式挖掘机复合动作能量回收研究

为了更好地实现液压挖掘机动臂与转台复合动作时的能量回收,对比了不同回收方式下的能量回收系统方案。在AMESim软件中分别建立液压式、电力式以及电液协调式能量回收系统的仿真模型,通过仿真分析综合比较,提出了一种基于蓄能器-液压马达-发电机的液压挖掘机电液协调式能量回收系统。研究结果表明:该系统的能量回收率达到了45.47%,能量再利用率达到了47.37%;能耗小,能量回收及再利用效率高,能更好地实现动臂与转台复合动作时的能量回收。     

混合动力挖掘机动臂节能系统研究

为解决挖掘机动臂在下降过程中势能转化为热能的情况,目前多数挖掘机都采用了动臂流量再生回路。根据动臂下降过程中能量的变化,通过改进普通的动臂流量再生回路,设计了带势能回收的动臂流量再生回路,并以23T挖掘机为研究对象,计算了两种回路的功率分配和能量损耗。采用AMEsim建立了仿真模型,对两种回路的运行性能和能量损耗进行了分析,仿真结果表明,带势能回收的回路相比普通流量再生回路在节流阀上消耗的能量降低了40.34%,提高了能量的利用率。     

液压挖掘机节能关键技术

<正>1.研究背景随着我国经济的飞速发展,液压挖掘机在基础设施建设领域日益发挥出越来越大的作用。液压挖掘机的作业工况复杂、恶劣,负载变化较大,操作状况千差万别,液压系统的效率波动较大,由此导致整机存在油耗大、能量利用率低等不足。随着能源不断紧缺,温室效应问题越来越严重以及环保要求的不断提高,节能技术研究逐渐成为该领域人们关注的焦点。为了提升和改善燃油利用率与环保性能,解决实际面临的挖掘机油耗高、排放差和经济性低的     

液压挖掘机节能措施及混合动力系统方案

针对挖掘机运行过程中所产生的各种功率损失,分析了现有挖掘机系统的优缺点,综述了挖掘机液压系统节能措施的现状。根据液压泵/马达四象限的工作特性和液压变压器的特点,提出了基于回转装置和基于CPR网络的液压混合动力挖掘机系统的设计方案,采用液压泵/马达回收挖掘机回转/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,实现发动机——液压泵——负载之间的合理匹配,能够解决现有挖掘机的传动效率和能量利用率低的问题。     

液压挖掘机回转制动能的间接回收系统

为了回收挖掘机回转机构制动时损失的可回收能量,提出了一种制动能的间接回收系统,回收的能量储存在蓄能器中,用于下次的回转启动。详细地介绍了该系统的能量回收与释放过程。通过AMESim软件对该系统进行建模仿真分析表明:提出制动能间接回收系统能够实现回转制动能的回收再利用,在进行参数匹配优化后,该系统与普通挖掘机回转系统相比,其能量回收率达到60.4%,回收能量再利用率高达74.3%,实现了节能的目的。     

徐工 XE500HB型履带式挖掘机

正产品亮点首创"蓄能器直驱变量散热马达无级调速技术,能量利用率实现100%;独创双系统自动切换技术,采用临界状态模糊控制方法,实现能量回收再利用系统与原工作系统自动切换,是工程机械节能技术实现产业化应用的标志性产品。XE500HB产品是"十二五"国家科技支撑"挖掘机能量回收的液压混合动力节能技术研究及应用"项目成功验收后,实现产业化的首台产品,也是徐工挖机自主创新的新一代油液混合挖掘机。     

基于蓄能器的势能液压式存储再利用研究

为了有效地提高液压挖掘机在实际工作时的能量利用率，提出了一种基于蓄能器设计的动臂势能回收再利用系统。分析储能系统的工作原理，构建了对应AMESim模型，研究了蓄能器自身的充气压力、体积及动臂下降速度等参数对能量回收率存在的影响，然后通过特定实验的方式检验该设计的可行性，即通过设置合适的蓄能器参数可实现有效的能量回收。该方案在本次实验的一个工作循环中可以回收52.3 J的能量，即液压泵的节能率能够达到35%,如果将其应用于大吨位挖掘机实现能量回收，则能实现客观的效益。     

基于蓄能器的动臂势能回收系统仿真研究

液压挖掘机一直以来都存在能量利用率不高的问题,在动臂下降过程中,动臂势能大部分通过液压系统转换成热能浪费掉。研究了一种以蓄能器为储能元件的动臂势能回收系统,分析了其工作原理,建立了挖掘机工作装置的Simulation X多体动力学仿真模型进行仿真研究,并讨论了蓄能器参数对能量回收效果的影响。仿真结果表明,该系统能够实现动臂势能回收,达到了较好的节能效果。     

22吨液压挖掘机能量损失的研究

针对液压挖掘机在工作过程中存在的大量能量损失,以22t液压挖掘机为研究对象,基于MATLAB软件的Simulink和SimScape建立了整机的仿真模型,并分析了在液压挖掘机内的能量分配和能量损失。在此基础上研究得出采用闭环的液压系统的混合动力液压挖掘机可以减少系统的能量损失,达到节能的目的。     

液压挖掘机回转能量回收系统研究

为提高液压挖掘机的能量利用率,提出一种以液压蓄能器为储能元件的回转能量回收系统;对回收系统的主要元件进行数学建模,并在此基础上搭建回收系统仿真模型;对回收能量的再利用方案合理性、蓄能器参数对系统能量回收与再利用的影响以及增加能量回收系统后整机的操控性进行仿真评价。仿真结果表明:该能量回收系统在单回转工况下能够实现整机41.99%的能量回收与再利用,且能保证整机的良好操控性能。最后,通过实验验证能量回收与再利用方案的可行性以及仿真模型的正确性。     

液压挖掘机动臂能量回收系统分析

<正>1.挖掘机能量回收技术概述挖掘机的控制系统中大量的使用了液压与气压传动方面的技术,这些技术使挖掘机在施工过程中可以实现各种高难度动作,更好的在恶劣工作环境中作业。但通过研究发现,挖掘机整机能量传递效率只有50%~60%,这不仅造成了能源的浪费,更会导致环境污染,而且以热能形式损失的能量会导致油温升高,更加降低了挖掘机液压系统的效率。因此,挖掘机节能减排技术的研究刻不容缓。随着各种再生能量回收技术在混合动力汽车中的应用越来越成熟,挖掘机     

一种矿用液压挖掘机能量再生控制系统设计及仿真分析

该文综述了一种矿用液压挖掘机能量再生控制系统。工作装置是液压挖掘机的重要部件。在矿用液压挖掘机挖掘过程中,动臂油缸缩回,可控制整个工作装置下放,同时,工作装置自重会对动臂油缸产生冲击能量;通过分析以上工况,为了充分利用工作装置下放时自重产生的能量,进行能量再生利用,减少原动机能量输出,特计算和选择了再生阀,设计了一种矿用液压挖掘机能量再生控制系统。而后通过ITI-Simulation X软件建模仿真分析,对该系统进行了验证。     

液压挖掘机制动能量的回收系统

针对传统液压挖掘机回转系统能量损失严重的问题,提出并设计一套液压挖掘机回转制动能量回收系统。分析该系统工作原理,以及液压蓄能器的参数匹配,通过AMESim软件建立模型,并进行仿真分析。仿真结果表明:该回转制动能量回收系统使挖掘机回转系统的节能效率达到50%左右,蓄能器进行能量回收的效率达到66.9%,回收能量再利用效率为50.3%,实现了节能减排的目的。     

油液混合动力液压挖掘机原理及系统研究综述

该文从混合动力能量源的组成、系统结构型式、能量回收与释放方式等方面阐述了液压挖掘机混合动力系统原理,并对比分析其各自的特点。将油液混合动力液压挖掘机系统以能量释放方式分为扭矩耦合式、流量耦合式的油液混合动力系统,分析其系统原理及控制方法,总结其节能原理及技术难点。在流量耦合式油液混合动力系统分析中,以合流位置的不同,将其分为泵前供油与泵后合流的流量耦合,并针对不同能量源产生的流量耦合问题,阐明基于蓄能器—液压缸型式的油液混合动力系统原理及特性。油液混合动力液压挖掘机的发展方向包括开发适应挖掘机作业工况的高性能且高性价比的新元件、优化能量管理策略及对能量回收对象的进一步研究。     

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。