基于液壓混合動力挖掘機回轉(zhuǎn)裝置關(guān)鍵元件參數(shù)匹配研究.pdf

1、隨著時代的發(fā)展，人類的進步伴隨著能源的日益枯竭，在進入工業(yè)文明后，這種矛盾更加凸顯了。工程機械在人類的生產(chǎn)、生活中有著不可替代的作用，與此同時，其本身存在的能耗大、排放差等問題始終困擾著人們，并且在一定程度上也阻礙了其在某些領(lǐng)域的應(yīng)用。作為一種典型的工程機械，目前絕大部分挖掘機都采用了液壓傳動技術(shù)，發(fā)展的主題同樣也是節(jié)能與環(huán)?！，F(xiàn)有技術(shù)和應(yīng)用成本等客觀的因素，特別是內(nèi)燃機技術(shù)、控制技術(shù)和傳動技術(shù)等對能耗有主要影響的技術(shù)都已比較成熟，替代

2、能源等新技術(shù)在現(xiàn)時的應(yīng)用和使用成本都還太高的現(xiàn)狀下，使目前工程機械的節(jié)能技術(shù)的研究始終難以取得重大的突破。而在汽車領(lǐng)域，節(jié)能技術(shù)的研究起步較早、發(fā)展較快，以能量再生技術(shù)為代表的混合動力技術(shù)已經(jīng)較為成熟。
　　因此，本文將“能量再生”思想引入對挖掘機的節(jié)能研究。首先對傳統(tǒng)挖掘機回轉(zhuǎn)裝置結(jié)構(gòu)、工況和控制策略進行研究，采用了液壓蓄能器作為能量回收裝置和輔助動力裝置作為新增元件，提出了基于液壓混合動力技術(shù)的挖掘機回轉(zhuǎn)裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并對新

3、的系統(tǒng)進行了控制策略的研究。由于最大限度回收能量的節(jié)能要求和減小裝機功率的成本要求是兩個相互矛盾的約束條件，為達到最大限度對勢能進行回收和最小的成本增加兩個約束條件之間的相對平衡，本文對系統(tǒng)動力元件，即發(fā)動機的額定功率P和蓄能器的容積V進行了參數(shù)匹配的研究。以回收的能量與發(fā)動機輸出的功率的比值最大化為優(yōu)化目標函數(shù)，主輔動力源輸出功率滿足負載需求、發(fā)動機的額定功率及蓄能器的容積最小化為函數(shù)的約束條件，并采用遺傳算法的實現(xiàn)方法進行參數(shù)匹配。