中型液壓挖掘機回轉(zhuǎn)系統(tǒng)節(jié)能研究.pdf

1、目前國內(nèi)液壓挖掘機的傳統(tǒng)節(jié)能研究主要是在改進液壓控制系統(tǒng)（如正、負流量控制系統(tǒng)，負荷傳感控制系統(tǒng)）和實現(xiàn)發(fā)動機與負載的適時匹配等方面，而現(xiàn)階段主要集中在對油電或油液混合動力系統(tǒng)在挖掘機中的應(yīng)用以及高能耗裝置（動臂、回轉(zhuǎn)系統(tǒng)等）能量回收的研究。但對于液壓挖掘機來說，其液壓泵和回轉(zhuǎn)液壓馬達的效率也是影響其能耗的一個重要方面。這些效率除了影響到液壓系統(tǒng)的散熱性、動力性、經(jīng)濟性以及功率的合理配置外，還能影響系統(tǒng)的輸出穩(wěn)定性和帶載啟動的能力。而這

2、些都將影響液壓挖掘機作業(yè)質(zhì)量。本文以提高液壓泵和液壓馬達效率為主線對中型液壓挖掘機進行節(jié)能研究，主要內(nèi)容如下:
　　1、通過對變量液壓馬達和變量液壓泵效率的理論分析，得出影響變量液壓馬達和液壓泵效率的主要因素。并將對某23T挖掘機上所用的回轉(zhuǎn)馬達和變量泵的一些參數(shù)作為依據(jù)，對其理論效率進行仿真分析。通過仿真找出變量液壓馬達和液壓泵效率隨系統(tǒng)壓力、轉(zhuǎn)速以及排量比變化的具體變化趨勢，為液壓挖掘機在不同工況下工作時如何提高液壓馬達和液壓

3、泵效率提供理論依據(jù);
　　2、建立了閉式容積調(diào)速回轉(zhuǎn)系統(tǒng)的仿真模型和控制策略，通過對仿真結(jié)果及其控制策略的分析，可知:①采用變量泵和定量馬達容積調(diào)速作為回轉(zhuǎn)系統(tǒng)不僅能滿足液壓挖掘機的工作要求，而且較普通節(jié)流調(diào)速回轉(zhuǎn)系統(tǒng)有更高的能量利用率;②采用定量泵和變量馬達容積調(diào)速回轉(zhuǎn)系統(tǒng)雖然可以滿足平臺的速度要求，但較前者來說控制策略更為復(fù)雜，而且在調(diào)速過程中發(fā)動機需要頻繁變換工作點，增加了燃油消耗;③采用變量泵和變量馬達容積調(diào)速作為回轉(zhuǎn)系統(tǒng)

4、，其系統(tǒng)空載時的功率利用率為57.0％，與變量泵和定量馬達回轉(zhuǎn)系統(tǒng)56.5％的功率利用率相比差別不大，但都高于定量泵和變量馬達回轉(zhuǎn)系統(tǒng)和普通節(jié)流調(diào)速回轉(zhuǎn)系統(tǒng);④對容積調(diào)速回轉(zhuǎn)系統(tǒng)在整機仿真中進行驗證，閉式容積調(diào)速回轉(zhuǎn)系統(tǒng)的整機仿真油耗量比閥控節(jié)流調(diào)速的仿真油耗量下降了8.16％;
　　3、根據(jù)變量馬達效率和挖掘機回轉(zhuǎn)工況的分析，在回轉(zhuǎn)平臺勻速運動階段，回轉(zhuǎn)馬達的效率會降低。為提高回轉(zhuǎn)馬達效率，建立了基于提高回轉(zhuǎn)馬達效率的變量泵和變