旋挖鉆機(jī)主卷揚(yáng)下放勢能回收的研究.pdf

1、旋挖鉆機(jī)是機(jī)電液一體化的樁基礎(chǔ)施工設(shè)備，可鉆進(jìn)粘土層、沙土、卵石層和中風(fēng)化巖石層，適于我國大部分地區(qū)的土壤地質(zhì)條件。隨著旋挖鉆機(jī)大功率工程設(shè)備的廣泛使用，節(jié)能控制技術(shù)已成為國際關(guān)注的焦點(diǎn)之一，節(jié)能技術(shù)在旋挖鉆機(jī)上的應(yīng)用也越來越成熟。主卷揚(yáng)系統(tǒng)是旋挖鉆機(jī)的主要工作裝置之一，論文針對旋挖鉆機(jī)主卷揚(yáng)下放過程釋放勢能的回收進(jìn)行了理論、仿真及試驗(yàn)研究。主要完成的工作如下:
　　 1、利用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，對旋挖鉆機(jī)實(shí)際鉆孔作業(yè)進(jìn)行能耗分析，得出

2、主卷揚(yáng)下放過程發(fā)動機(jī)的平均負(fù)荷率為27.7％，平均油耗比例為10％;通過能量守恒定律、力平衡方程以及流量方程建立主卷揚(yáng)下放過程負(fù)載的數(shù)學(xué)模型，得到主卷揚(yáng)下放過程的最大可回收勢能以及下放過程的負(fù)載變化情況。
　　 2、探討了主卷揚(yáng)勢能回收系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式，提出采用變量回收馬達(dá)和超級電容進(jìn)行能量回收的主卷揚(yáng)勢能回收方案;以SWMD22全液壓旋挖鉆機(jī)為對象，完成了能量回收部分元件的選型與參數(shù)設(shè)計(jì)。
　　 3、建立了勢能回收系統(tǒng)的

3、主要元件的數(shù)學(xué)模型;基于AMESim仿真平臺，建立勢能回收系統(tǒng)液壓部分的HCD模型，通過在SWDM22旋挖鉆機(jī)上的試驗(yàn)研究驗(yàn)證了仿真模型，試驗(yàn)結(jié)果表明主卷揚(yáng)液壓系統(tǒng)模型的正確性極高，與實(shí)際工況相符。
　　 4、針對主卷揚(yáng)系統(tǒng)下放工況的特點(diǎn)，制定勢能回收系統(tǒng)的控制策略，通過模糊自整定PID控制，實(shí)現(xiàn)主卷揚(yáng)下放速度的平穩(wěn)性和能量回收的高效性;通過AMESim與Simulink的聯(lián)合仿真研究，探討能量回收系統(tǒng)的可行性，分析影響能量回收