基于蓄能器能量回收的挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)節(jié)能研究.pdf

1、液壓挖掘機(jī)作為國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)的重要工程機(jī)械之一，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于建筑、交通、水利、礦山以及軍事等領(lǐng)域中。然而，液壓挖掘機(jī)的工況復(fù)雜，負(fù)載變化劇烈，發(fā)動(dòng)機(jī)往往工作在低效區(qū)，燃油利用率低，而高效、節(jié)能、減排一直是世界各國(guó)企業(yè)追求的主要目標(biāo)之一。經(jīng)過分析挖掘機(jī)的普通回轉(zhuǎn)系統(tǒng)，其能量損失主要由兩方面引起:一是回轉(zhuǎn)啟動(dòng)時(shí)的溢流損失，二是回轉(zhuǎn)制動(dòng)時(shí)的動(dòng)能以熱能的形式而損失，為了解決上述兩方面的能耗問題，本文以日本小松生產(chǎn)的PC220-8挖掘機(jī)為研究對(duì)象

2、，提出了基于蓄能器的挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)制動(dòng)能量回收系統(tǒng)，并對(duì)其進(jìn)行了相關(guān)的研究。
　　 論文主要做了以下工作:
　　 1、調(diào)研和查閱相關(guān)文獻(xiàn)，了解目前液壓挖掘機(jī)整機(jī)系統(tǒng)和回轉(zhuǎn)系統(tǒng)的節(jié)能研究，找出目前研究的不足，為下一步提出更節(jié)能的挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)系統(tǒng)方案打下基礎(chǔ)。
　　 2、對(duì)比分析了各儲(chǔ)能元件的優(yōu)缺點(diǎn)，最終選擇蓄能器作為本系統(tǒng)的儲(chǔ)能元件，提出了基于蓄能器的挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)制動(dòng)能量回收系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用電子控制技術(shù)，通過壓力檢測(cè)來判斷

3、識(shí)別制動(dòng)能量的回收，同時(shí)根據(jù)蓄能器釋放能量途徑的不同，提出了兩種方案:方案一將蓄能器內(nèi)的高壓油直接釋放到回轉(zhuǎn)馬達(dá)進(jìn)油口，直接用于驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)馬達(dá)，稱之為直接利用方案;方案二將蓄能器內(nèi)的高壓油釋放到液壓泵進(jìn)油口，通過減小液壓泵進(jìn)出口壓差，降低電動(dòng)機(jī)的負(fù)載，稱之為間接利用方案。
　　 3、利用AMESim軟件建立了傳統(tǒng)方案、方案一和方案二仿真模型，通過仿真分析了三種方案在挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)啟動(dòng)過程中的流量和能量利用效率，仿真結(jié)果表明:傳統(tǒng)方案由

4、于沒有配置制動(dòng)能量回收系統(tǒng)，流量利用效率和能量利用效率都比較低;方案一通過制定合適的控制策略，使得能量利用效率達(dá)到最理想的狀態(tài);而方案二雖然配置了制動(dòng)能量回收系統(tǒng)，能量利用效率雖然有所提高，但和方案一相比效率還是比較低。
　　 4、對(duì)方案一系統(tǒng)從能量回收效率、回收能量再利用效率和系統(tǒng)節(jié)能率三方面進(jìn)行了仿真分析，仿真結(jié)果表明:具有回轉(zhuǎn)制動(dòng)能量回收的挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)系統(tǒng)能量回收效率為66.9％，回收能量再利用效率為50.3％，系統(tǒng)節(jié)能效率