天堂国产午夜亚洲专区-少妇人妻综合久久蜜臀-国产成人户外露出视频在线-国产91传媒一区二区三区

并聯(lián)式混合動力液壓挖掘機能量回收與動力匹配技術(shù)研究

發(fā)布時間:2018-04-09 16:44

  本文選題:液壓挖掘機 切入點:控制策略 出處:《西南交通大學(xué)》2015年博士論文


【摘要】:隨著新環(huán)保法正式實施,各行各業(yè)都非常重視節(jié)能環(huán)保技術(shù)的開發(fā)和研究。工程機械行業(yè)已成為除汽車行業(yè)之外使用內(nèi)燃機產(chǎn)品的最大用戶,雖然使用場合僅限于建筑、礦山和施工工地等,但由于其排放密度大,排放指標劣于汽車,因此對環(huán)境的污染更為嚴重。液壓挖掘機作為工程機械的主要機種,其性能指標直接影響工程機械的應(yīng)用前景。液壓挖掘機的關(guān)鍵部件發(fā)動機和液壓元件經(jīng)過多年發(fā)展,其效率已有很大提高,但整機效率仍舊很低。據(jù)調(diào)查顯示,從發(fā)動機到執(zhí)行機構(gòu)的總效率僅為20%,其主要原因有兩方面:一是各元件之間的匹配技術(shù)有待創(chuàng)新,不能自動適應(yīng)挖掘機的不同工況,導(dǎo)致挖掘機的油耗較高;二是挖掘機特殊的作業(yè)方式?jīng)Q定了其作業(yè)過程中的能量浪費,如動臂下降和上車回轉(zhuǎn)制動過程中,大量的油液壓力能轉(zhuǎn)換成熱能。因此對液壓挖掘機整機進行動力匹配及動臂下降、回轉(zhuǎn)制動過程的能量進行回收再利用,就能有效提升節(jié)能空間。本文針對20t級液壓挖掘機整機動力系統(tǒng)匹配以及作業(yè)過程中動臂下降過程和回轉(zhuǎn)制動過程系統(tǒng)能量回收為目標,采用了理論分析、建模仿真和試驗相結(jié)合的方法,對液壓挖掘機的能量回收方案、系統(tǒng)的效率進行了深入的研究。論文主要研究內(nèi)容如下:1.結(jié)合液壓挖掘機結(jié)構(gòu)特點和實際作業(yè)工況,對普通挖掘機、串聯(lián)油電混合動力和并聯(lián)油電混合動力挖掘機進行建模和仿真,從發(fā)動機裝機功率、系統(tǒng)能耗、電機功率選擇和超級電容SOC狀態(tài)方面進行對比分析。結(jié)果表明,并聯(lián)油電混合動力系統(tǒng)節(jié)能效果最好,能有效降低挖掘機的裝機功率。2.通過對動臂、斗桿和鏟斗可回收能量的對比分析,動臂系統(tǒng)可回收能量最大,占可回收能量的49.5%,具有較大的實際回收價值。結(jié)合油電混合動力特點設(shè)計了基于能量回收的流量再生動臂系統(tǒng),與普通動臂系統(tǒng)、流量再生動臂系統(tǒng)、能量回收動臂系統(tǒng)進行分析和比較,結(jié)果表明:在動臂下降速度基本一致的前提下,具有能量回收的流量再生動臂系統(tǒng)回收效率最高。通過對馬達排量和節(jié)流閥開口面積等參數(shù)對回收效率的影響進行了仿真分析,找出了影響回收效率的關(guān)鍵參數(shù)的確定原則。3.結(jié)合挖掘機回轉(zhuǎn)系統(tǒng)的特殊工況及能量損失,提出了回轉(zhuǎn)制動時的一種直接充液和和馬達—泵間接充液相結(jié)合的蓄能器能量回收方案,對回收過程中蓄能器的壓力變化、回收的流量和回收的能量進行了分析。通過蓄能器的體積、充氣壓力以及回轉(zhuǎn)系統(tǒng)的阻尼系數(shù)三方面對回收效率影響的分析和比較,得到了進一步提升能量回收效率的方法以及蓄能器的選擇標準。結(jié)果表明:在蓄能器充氣壓力一定的情況下,體積越大回收的流量越多,蓄能器的壓力越小,回收效率越低;在蓄能器體積一定的情況下,充氣壓力越大回收的流量越少,蓄能器的壓力越高,回收效率越高;阻尼系統(tǒng)越小,回收效率越高;谕瑯拥姆椒,對4t液壓挖掘機回轉(zhuǎn)系統(tǒng)制動過程能量回收進行了分析,其變化趨勢和結(jié)論與20t級是一致的。4.利用發(fā)動機的動態(tài)模型,與并聯(lián)混合動力系統(tǒng)組成整機動態(tài)模型,提出了一種基于多參數(shù)協(xié)調(diào)不同模式下動態(tài)控制方法。利用該方法,超級電容能有效地匹配發(fā)動機輸出和液壓泵輸入間的能量差值,使發(fā)動機、電動機與液壓泵之間的扭矩實時匹配,在滿足工況要求的條件下,系統(tǒng)綜合節(jié)油效率達13%以上。5.設(shè)計了模擬4t液壓挖掘機回轉(zhuǎn)系統(tǒng)制動過程能量回收試驗方案,搭建了試驗平臺。利用Labview軟件編制了試驗數(shù)據(jù)采集軟件,通過對系統(tǒng)的壓力、流量以及飛輪的轉(zhuǎn)速分析和處理,得到了不同參數(shù)下系統(tǒng)的能量回收效率及回收能量再利用率。通過與理論仿真的對比分析,找出了理論仿真和試驗研究之間存在誤差的原因和提高系統(tǒng)回收效率的措施。
[Abstract]:With the formal implementation of the new environmental protection law , all walks of life attach great importance to the development and research of energy - saving and environment - friendly technologies . The engineering machinery industry has become the biggest user of the internal combustion engine products except the auto industry . However , because of the large discharge density , the emission index is inferior to the automobile , the efficiency of the hydraulic excavator is more serious . According to the investigation , the efficiency of the key parts of the hydraulic excavator is only 20 % , and the main reason is that the matching technology between the components is to be innovated , which can not automatically adapt to different working conditions of the excavator and lead to higher oil consumption of the excavator ;
This paper makes a comparative analysis on the energy recovery scheme and the efficiency of the hydraulic excavator . The results show that the energy saving effect of the hydraulic excavator is the best , and the energy recovery efficiency of the excavator can be effectively reduced .
When the volume of the accumulator is constant , the lower the inflation pressure is , the less the flow rate is recovered , the higher the pressure of the accumulator , the higher the recovery efficiency ;
On the basis of the same method , the energy recovery of the braking process of the rotary system of a 4 t hydraulic excavator is analyzed . The dynamic model of the engine , the motor and the hydraulic pump is set up by using the dynamic model of the engine and the rotating speed of the flywheel .

【學(xué)位授予單位】:西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TU621

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 周賢彪;卡特彼勒隆重推出320C液壓挖掘機[J];建筑機械;2000年11期

2 張遠蔚;液壓挖掘機“無轉(zhuǎn)向”故障的排除[J];工程機械與維修;2000年03期

3 ;履帶輪式拖拉機配套液壓挖掘機[J];磚瓦;2000年01期

4 田奇,馬鵬飛;液壓挖掘機發(fā)展概況[J];筑路機械與施工機械化;2000年03期

5 田奇,馬鵬飛;液壓挖掘機的多功能化與多種附件[J];建筑機械;2001年08期

6 楊承先;液壓挖掘機在特殊條件下的使用與保養(yǎng)[J];工程機械與維修;2001年01期

7 孫玉燮;液壓挖掘機工作無力故障的主要原因[J];工程機械與維修;2001年05期

8 劉建民;液壓挖掘機關(guān)鍵技術(shù)綜述[J];建設(shè)機械技術(shù)與管理;2001年12期

9 馬鵬飛,田奇;液壓挖掘機的工作與操作性能[J];西北建筑工程學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2001年01期

10 吳明;我國液壓挖掘機年增兩成[J];公路運輸文摘;2001年06期

相關(guān)會議論文 前10條

1 陳學(xué)因;符燕秋;;液壓挖掘機點檢初探[A];綠色制造與低碳經(jīng)濟——2010年海南省機械工程學(xué)會、海南省機械工業(yè)質(zhì)量管理協(xié)會“年會”暨機械工程科技學(xué)術(shù)報告會論文集[C];2010年

2 康寶生;;從技改效能看電動液壓挖掘機在隧道施工中的推廣應(yīng)用[A];2012年中鐵隧道集團低碳環(huán)保優(yōu)質(zhì)工程修建技術(shù)專題交流會論文集[C];2012年

3 肖清;王慶豐;林添良;胡寶贊;龔文;;混合動力系統(tǒng)在液壓挖掘機上的應(yīng)用研究[A];第五屆全國流體傳動與控制學(xué)術(shù)會議暨2008年中國航空學(xué)會液壓與氣動學(xué)術(shù)會議論文集[C];2008年

4 郭剛;黎波;張宏梅;羅文興;;液壓挖掘機作業(yè)過程預(yù)測控制方法研究[A];2011中國儀器儀表與測控技術(shù)大會論文集[C];2011年

5 張佳興;;電動液壓挖掘機改裝[A];2012年中鐵隧道集團低碳環(huán)保優(yōu)質(zhì)工程修建技術(shù)專題交流會論文集[C];2012年

6 郭剛;張宏梅;黎波;羅文星;;液壓挖掘機器人操作員模型研究[A];第八屆全國信息獲取與處理學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

7 國香恩;趙丁選;尚濤;張紅彥;;液壓挖掘機的電子節(jié)能模糊控制系統(tǒng)[A];中國工程機械學(xué)會2003年年會論文集[C];2003年

8 陳炯;;淺談企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)能力提高[A];自主創(chuàng)新與持續(xù)增長第十一屆中國科協(xié)年會論文集(2)[C];2009年

9 王廣懷;靳軍;王成;;國外單斗液壓挖掘機液壓系統(tǒng)分析介紹[A];2002年黑龍江省機械工程學(xué)會年會論文集[C];2002年

10 張棟;趙家宏;許純新;鄧文;;液壓挖掘機神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊-PID節(jié)能控制系統(tǒng)的研究[A];中國工程機械學(xué)會2003年年會論文集[C];2003年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 ;液壓挖掘機需求將加大[N];中國礦業(yè)報;2001年

2 汪洵;我國液壓挖掘機需要量將大幅增長[N];中國水利報;2001年

3 商立今;北方重汽進軍液壓挖掘機市場[N];中國冶金報;2004年

4 水甲;我國液壓挖掘機需求空間增大[N];中國商報;2001年

5 陳正利;國產(chǎn)液壓挖掘機已屬世界一流水平[N];中華建筑報;2000年

6 建文;提高產(chǎn)品技術(shù)含量[N];中國交通報;2001年

7 甘陽;國產(chǎn)液挖機還有戲嗎[N];中國礦業(yè)報;2001年

8 徐工研究院 張啟君;中國挖掘機行業(yè)發(fā)展探討[N];中國貿(mào)易報;2004年

9 ;美國公司推出新型液壓挖掘機[N];今日信息報;2004年

10 ;步履式液壓挖掘機[N];科技日報;2004年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 吳文海;并聯(lián)式混合動力液壓挖掘機能量回收與動力匹配技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2015年

2 肖清;液壓挖掘機混合動力系統(tǒng)的控制策略與參數(shù)匹配研究[D];浙江大學(xué);2008年

3 朱建新;液壓挖掘機振動掘削機理及其過程優(yōu)化建模與智能控制策略研究[D];中南大學(xué);2008年

4 郝鵬;液壓挖掘機動力系統(tǒng)匹配及節(jié)能控制研究[D];中南大學(xué);2008年

5 林瀟;液壓挖掘機并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)控制策略研究[D];浙江大學(xué);2010年

6 國香恩;液壓挖掘機節(jié)能模糊控制系統(tǒng)研究[D];吉林大學(xué);2004年

7 張彥廷;基于混合動力與能量回收的液壓挖掘機節(jié)能研究[D];浙江大學(xué);2006年

8 楊敬;具有可停缸動力系統(tǒng)的液壓挖掘機功率匹配及節(jié)能研究[D];太原理工大學(xué);2013年

9 尚濤;液壓挖掘機作業(yè)及行走系統(tǒng)節(jié)能控制研究[D];吉林大學(xué);2005年

10 林添良;混合動力液壓挖掘機勢能回收系統(tǒng)的基礎(chǔ)研究[D];浙江大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 謝迪;混合動力液壓挖掘機動力系統(tǒng)研究[D];浙江大學(xué);2008年

2 沙清泉;混合動力液壓挖掘機的建模及節(jié)能控制研究[D];東北大學(xué);2012年

3 韓文鵬;液壓挖掘機回轉(zhuǎn)裝置能量回收系統(tǒng)研究[D];長安大學(xué);2015年

4 翟少坤;液壓挖掘機行走同步控制研究[D];長安大學(xué);2015年

5 吳金林;反鏟液壓挖掘機工作裝置剛?cè)狁詈戏抡媾c優(yōu)化[D];長安大學(xué);2015年

6 余盛;液壓挖掘機工作裝置的疲勞壽命研究[D];山東大學(xué);2015年

7 魏振凱;液壓挖掘機工作裝置疲勞分析方法研究[D];浙江大學(xué);2015年

8 徐勝軻;超大型反鏟液壓挖掘機工作裝置及其液壓系統(tǒng)動態(tài)特性分析研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2015年

9 徐國勝;液壓挖掘機發(fā)動機—泵模糊控制系統(tǒng)研究[D];貴州大學(xué);2015年

10 黃寧健;基于粗糙集與支持向量機的液壓挖掘機故障診斷系統(tǒng)研究[D];廣西大學(xué);2014年

,

本文編號:1727276

資料下載
論文發(fā)表

本文鏈接:http://www.sikaile.net/jingjilunwen/jianzhujingjilunwen/1727276.html


Copyright(c)文論論文網(wǎng)All Rights Reserved | 網(wǎng)站地圖 |

版權(quán)申明:資料由用戶10c88***提供,本站僅收錄摘要或目錄,作者需要刪除請E-mail郵箱bigeng88@qq.com