超大型液压挖掘机混合式动臂势能回收系统设计及仿真分析 被引量：24

1

作者 李建松 丁海港 +3 位作者 赵继云 秦家升 史继江 王振兴 《液压与气动》 北大核心 2019年第7期33-38,共6页

由于工作装置和负载的质量巨大,超大型液压挖掘机动臂下放时大量势能经液压阀口转变成油液的热能,造成油液温度升高。对此,提出一种流量再生与蓄能器相结合的混合式动臂势能回收系统。该系统通过流量再生原理,使动臂液压缸无杆腔流量的... 由于工作装置和负载的质量巨大,超大型液压挖掘机动臂下放时大量势能经液压阀口转变成油液的热能,造成油液温度升高。对此,提出一种流量再生与蓄能器相结合的混合式动臂势能回收系统。该系统通过流量再生原理,使动臂液压缸无杆腔流量的一部分流入有杆腔,减少对液压泵的流量需求,降低系统对发动机的功率需求;同时,使用蓄能器和平衡缸相结合的方式回收工作装置的势能,并在动臂提升时实现回收能量的再利用,提高了系统的能量利用效率。建立了系统的仿真模型,对影响势能回收和能量利用效率的关键参数进行了研究分析。结果表明,混合式动臂势能回收方案具有较好的能量回收效果,节能效果显著。 展开更多

关键词 超大型 挖掘机 动臂 势能回收 仿真

下载PDF 职称材料

液压挖掘机能量回收与利用系统的研究进展 被引量：23

2

作者 刘晋霞 焦志愿 +1 位作者 王宇 李庆烨 《液压与气动》 北大核心 2018年第5期81-87,共7页

随着非道路移动机械用柴油机日益严苛的节能减排国家标准发布,作为混合动力液压挖掘机的关键研究技术,动臂势能与回转制动能量回收与利用系统的研究已成为各大工程机械厂家及该领域专家关注的热点。在归纳国内外液压挖掘机各种动臂势能... 随着非道路移动机械用柴油机日益严苛的节能减排国家标准发布,作为混合动力液压挖掘机的关键研究技术,动臂势能与回转制动能量回收与利用系统的研究已成为各大工程机械厂家及该领域专家关注的热点。在归纳国内外液压挖掘机各种动臂势能、回转制动能量回收与利用系统的组成、工作原理、性能特点及应用等方面的基础上,对能量回收与利用系统存在的主要问题及其发展趋势进行讨论,为相关行业技术人员了解国内外液压挖掘机能量回收与利用系统的研究现状,研发高效能量回收与利用系统提供技术参考。 展开更多

关键词 液压挖掘机 能量回收与利用 动臂势能 回转制动能量

下载PDF 职称材料

混合动力挖掘机势能回收系统参数优化与试验 被引量：21

3

作者 刘昌盛 何清华 +3 位作者 张大庆 李铁辉 龚俊 赵喻明 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期379-386,共8页

针对混合动力挖掘机特点,提出基于液压蓄能器与动力电池的动臂势能回收方案,采用多目标优化的方法对势能回收系统关键元件参数进行匹配。建立回收系统的仿真模型,设计回收系统的总体控制方法,并对匹配效果与控制方法进行仿真评价。搭建... 针对混合动力挖掘机特点,提出基于液压蓄能器与动力电池的动臂势能回收方案,采用多目标优化的方法对势能回收系统关键元件参数进行匹配。建立回收系统的仿真模型,设计回收系统的总体控制方法,并对匹配效果与控制方法进行仿真评价。搭建了混合动力挖掘机动臂势能回收系统的试验平台,对势能回收效果和操控性能进行试验研究。仿真和试验结果表明,基于液压蓄能器与电池的势能回收方案可行,系统操作性能稳定,参数匹配效果良好,势能回收率高。 展开更多

关键词 机械电子工程 混合动力挖掘机 动臂势能 能量回收 参数匹配

下载PDF 职称材料

混合动力挖掘机动臂节能系统研究 被引量：11

4

作者 柯坚 李培 +2 位作者 于兰英 吴文海 邓斌 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2011年第6期109-112,共4页

为解决挖掘机动臂在下降过程中势能转化为热能的情况,目前多数挖掘机都采用了动臂流量再生回路。根据动臂下降过程中能量的变化,通过改进普通的动臂流量再生回路,设计了带势能回收的动臂流量再生回路,并以23T挖掘机为研究对象,计算了两... 为解决挖掘机动臂在下降过程中势能转化为热能的情况,目前多数挖掘机都采用了动臂流量再生回路。根据动臂下降过程中能量的变化,通过改进普通的动臂流量再生回路,设计了带势能回收的动臂流量再生回路,并以23T挖掘机为研究对象,计算了两种回路的功率分配和能量损耗。采用AMEsim建立了仿真模型,对两种回路的运行性能和能量损耗进行了分析,仿真结果表明,带势能回收的回路相比普通流量再生回路在节流阀上消耗的能量降低了40.34%,提高了能量的利用率。 展开更多

关键词 液压挖掘机 动臂 节能系统 流量再生 势能回收

原文传递

液压挖掘机动臂闭式油路节能系统 被引量：8

5

作者 陈明东 赵丁选 倪涛 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1140-1144,共5页

通过对液压挖掘机典型工况特性分析,提出了一种液压挖掘机动臂闭式油路节能系统,阐述了配置蓄能器动臂闭式油路系统的节能原理。在其工作原理基础上建立了液压元件及电气元件的数学模型。在典型挖掘循环中,分析了系统中蓄能器、电动机... 通过对液压挖掘机典型工况特性分析,提出了一种液压挖掘机动臂闭式油路节能系统,阐述了配置蓄能器动臂闭式油路系统的节能原理。在其工作原理基础上建立了液压元件及电气元件的数学模型。在典型挖掘循环中,分析了系统中蓄能器、电动机和负载3个主要功率部件的运行状况。理论分析和仿真结果表明:液压挖掘机动臂闭式油路节能系统运行状况良好,与普通阀控液压挖掘机动臂驱动方式相比,该系统节能率约为33.1%,为液压挖掘机整机节能提供了参考。 展开更多

关键词 流体传动与控制 液压传动与控制 液压挖掘机 混合动力 动臂势能 闭式油路

下载PDF 职称材料

液压挖掘机可回收能量分布研究 被引量：7

6

作者 张树忠 江吉彬 练国富 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2014年第2期120-123,128,共5页

基于挖掘机液压系统效率较低的现状,以某20 t双泵双回路液压挖掘机为样机,搭建液压系统可回收能量分布实验平台,在Matlab中建立液压系统和执行机构模型,通过典型挖掘循环下的仿真和实验,得出各个元件(动臂、斗杆、铲斗油缸以及回转马达... 基于挖掘机液压系统效率较低的现状,以某20 t双泵双回路液压挖掘机为样机,搭建液压系统可回收能量分布实验平台,在Matlab中建立液压系统和执行机构模型,通过典型挖掘循环下的仿真和实验,得出各个元件(动臂、斗杆、铲斗油缸以及回转马达)的可回收能量分布情况.结果显示可回收能量占液压系统总输入能量的21.1%,其中动臂势能和回转制动能分别占总可回收能量的72%和23.8%,是可回收能量的主要组成部分,表明对动臂势能和回转制动能进行能量回收是降低系统能耗的有效途径. 展开更多

关键词 液压挖掘机 可回收能量 分布 实验 动臂势能 回转制动能

下载PDF 职称材料

闭式泵控三腔液压缸驱动装载机举升装置特性研究 被引量：7

7

作者 张晓刚 王翔宇 +1 位作者 张红娟 权龙 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期410-418,共9页

装载机是一种频繁装卸货物的工程机械,在工作过程中其举升装置及其负载存在大量的重力势能,为回收利用这部分能量,提出闭式泵控三腔液压缸的装载机举升装置。将原有动臂非对称两腔液压缸改为对称液压缸,增加一个势能回收腔,并与蓄能器相... 装载机是一种频繁装卸货物的工程机械,在工作过程中其举升装置及其负载存在大量的重力势能,为回收利用这部分能量,提出闭式泵控三腔液压缸的装载机举升装置。将原有动臂非对称两腔液压缸改为对称液压缸,增加一个势能回收腔,并与蓄能器相连,直接回收与利用重力势能。闭式泵控液压系统通过伺服电机-定量泵驱动三腔液压缸,消除液压系统的节流和溢流损失,并通过采用速度-位置复合闭环控制策略提高举升装置的响应特性。首先对闭式泵控三腔液压缸举升装置工作原理进行分析,搭建其数学模型,并设计相应控制策略;然后构建该装置的多学科机电液联合仿真模型,并验证其可行性;最后构建该装置的试验测试平台,进一步分析其工作与能耗特性。试验结果表明,与无蓄能器参与工作的闭式泵控系统相比,采用该系统,液压缸的平均工作压力由10 MPa降为6 MPa,一个工作周期内系统能耗降低21.2%;较原有阀控非对称液压缸系统,空载、半载和满载工况下能耗分别降低22.7%、20.9%和21.5%。 展开更多

关键词 三腔液压缸 闭式泵控 装载机动臂 势能回收

下载PDF 职称材料

基于负载口独立控制的挖掘机动臂系统节能研究 被引量：3

8

作者 王友定 刘凯磊 +3 位作者 康绍鹏 强红宾 殷鹏龙 陶扬 《机床与液压》 北大核心 2023年第7期164-170,共7页

针对传统挖掘机动臂液压系统能耗大、势能利用低等问题,以挖掘机动臂为研究对象,设计基于负载口独立控制的动臂液压系统。在主动型负载工况缩回工况下,对动臂液压系统进行了压力-流量特性分析,获得阀口开度与活塞杆速度的关系;采用机械... 针对传统挖掘机动臂液压系统能耗大、势能利用低等问题,以挖掘机动臂为研究对象,设计基于负载口独立控制的动臂液压系统。在主动型负载工况缩回工况下,对动臂液压系统进行了压力-流量特性分析,获得阀口开度与活塞杆速度的关系;采用机械动力学仿真软件ADAMS和液压系统仿真软件AMESim,分别建立传统动臂液压系统和基于负载口独立控制的动臂液压系统联合仿真模型,并对2种动臂液压系统在主动型负载工况缩回工况进行联合仿真分析。仿真结果表明:2种动臂液压系统都能获得较为线性的活塞杆运动速度,而且与传统动臂液压系统相比,基于负载口独立控制的动臂液压系统的势能利用率明显提高,提高了约44.3%。 展开更多

关键词 挖掘机动臂 负载口独立控制 联合仿真 势能利用率

下载PDF 职称材料

基于飞轮储能原理的挖掘机动臂势能回收系统设计 被引量：7

9

作者 李建松 黎少辉 +2 位作者 周波 孙金海 金月峰 《机床与液压》 北大核心 2020年第10期122-127,共6页

针对挖掘机工作装置在下放时势能转化为热能造成的能量浪费问题,提出一种以液压泵/马达作为能量转化元件、飞轮为储能元件的动臂势能回收与再利用系统,阐明系统工作原理。以某4 t液压挖掘机为研究对象,对系统的关键参数进行匹配,建立系... 针对挖掘机工作装置在下放时势能转化为热能造成的能量浪费问题,提出一种以液压泵/马达作为能量转化元件、飞轮为储能元件的动臂势能回收与再利用系统,阐明系统工作原理。以某4 t液压挖掘机为研究对象,对系统的关键参数进行匹配,建立系统模型;对典型工作循环中,对液压泵/马达排量、飞轮转动惯量等关键参数对动臂运动和能量回收和再利用的影响进行仿真分析,得出能量回收和再利用的具体数值,最高可达约65%。结果表明,该系统可以显著提升挖掘机液压系统的能量利用效率。 展开更多

关键词 飞轮 挖掘机 动臂 势能回收

下载PDF 职称材料

基于双蓄能器切换的非对称泵势能回收系统

10

作者 李佳君 吴慧娟 +4 位作者 权龙 宁志强 高有山 王爱红 卫立新 《机床与液压》 北大核心 2024年第8期147-152,共6页

针对挖掘机动臂在下落过程中单个蓄能器回收势能效率有限的问题,提出一种高低压双蓄能器切换的能量回收策略。基于能量回收原理,利用计算机仿真软件SimulitionX,根据工作装置的三维结构模型建立3D仿真模型和液压系统仿真模型。在此基础... 针对挖掘机动臂在下落过程中单个蓄能器回收势能效率有限的问题,提出一种高低压双蓄能器切换的能量回收策略。基于能量回收原理,利用计算机仿真软件SimulitionX,根据工作装置的三维结构模型建立3D仿真模型和液压系统仿真模型。在此基础上研究挖掘机工作装置姿态对动臂势能回收效率的影响,对不同作业模式下蓄能器不同压力时的动臂伸缩过程进行模拟分析。最后调查统计了某工地挖掘机某段时间内的作业情况,并进行了计算分析。结果表明:挖掘机在该作业情况下,使用3 MPa和5 MPa的高低压双蓄能器回收能量比使用3 MPa的低压蓄能器效率提升29.23%,比使用5 MPa的高压蓄能器效率提升9.06%。 展开更多

关键词 挖掘机动臂 双蓄能器切换 势能回收 仿真

下载PDF 职称材料

全液压动臂塔机变幅机构能量回收再利用研究 被引量：5

11

作者 费烨 张晶辉 杨妍 《液压与气动》 北大核心 2021年第6期77-83,共7页

全液压动臂塔机动臂下放的势能以热能的形式损耗,使油液升温,对系统的工作性能造成不利影响。针对国内某型全液压动臂塔机,用蓄能器、泵/马达二次元件组合设计变幅机构能量回收再利用系统,以压力能方式对动臂下放的势能进行回收再利用... 全液压动臂塔机动臂下放的势能以热能的形式损耗,使油液升温,对系统的工作性能造成不利影响。针对国内某型全液压动臂塔机,用蓄能器、泵/马达二次元件组合设计变幅机构能量回收再利用系统,以压力能方式对动臂下放的势能进行回收再利用。借助AMESim软件对该系统进行机液一体化建模仿真分析,并将蓄能器设定压力梯级配置。结果表明,该系统能够回收动臂势能并加以利用,且采用多个蓄能器设定压力梯级设置进行能量回收较为合理,势能回收率达56.07%,再利用率达75.56%。 展开更多

关键词 全液压动臂塔机 变幅机构 动臂势能 能量回收再利用

下载PDF 职称材料

液压挖掘机动臂节能系统分析 被引量：5

12

作者 吴文海 柯坚 +2 位作者 李培 刘桓龙 于兰英 《机床与液压》 北大核心 2013年第1期45-50,共6页

针对液压挖掘机动臂下降过程中大量势能转化为热能的工况,对普通的动臂液压回路、动臂流量再生回路和动臂势能回收系统进行了分析和比较,根据动臂下降过程中能量的变化,改进设计了带势能回收的流量再生回路系统。以23t液压挖掘机为研究... 针对液压挖掘机动臂下降过程中大量势能转化为热能的工况,对普通的动臂液压回路、动臂流量再生回路和动臂势能回收系统进行了分析和比较,根据动臂下降过程中能量的变化,改进设计了带势能回收的流量再生回路系统。以23t液压挖掘机为研究对象,分析并计算了4种回路的功率分配和能量损耗。采用仿真软件AMEsim建立仿真模型,对4种回路的运行参数和能量损耗进行对比,并对带势能回收的流量再生回路的关键参数进行分析。仿真结果表明:选择合适参数的带势能回收的流量再生回路大大降低了节流阀上能耗,具有较高的能量利用率。 展开更多

关键词 液压挖掘机 动臂 节能系统 流量再生 势能回收

下载PDF 职称材料

基于蓄能器的势能液压式存储再利用研究 被引量：1

13

作者 韩相锋 赵海霞 +2 位作者 彭智杰 房玉良 付善昭 《液压气动与密封》 2023年第10期44-49,共6页

为了有效地提高液压挖掘机在实际工作时的能量利用率,提出了一种基于蓄能器设计的动臂势能回收再利用系统。分析储能系统的工作原理,构建了对应AMESim模型,研究了蓄能器自身的充气压力、体积及动臂下降速度等参数对能量回收率存在的影响... 为了有效地提高液压挖掘机在实际工作时的能量利用率,提出了一种基于蓄能器设计的动臂势能回收再利用系统。分析储能系统的工作原理,构建了对应AMESim模型,研究了蓄能器自身的充气压力、体积及动臂下降速度等参数对能量回收率存在的影响,然后通过特定实验的方式检验该设计的可行性,即通过设置合适的蓄能器参数可实现有效的能量回收。该方案在本次实验的一个工作循环中可以回收52.3 J的能量,即液压泵的节能率能够达到35%,如果将其应用于大吨位挖掘机实现能量回收,则能实现客观的效益。 展开更多

关键词 挖掘机 动臂 势能回收 蓄能器

下载PDF 职称材料

一种中型液压挖掘机动臂系统节能技术的研究 被引量：4

14

作者 贺元成 郑庭 +1 位作者 洪震 孟志明 《矿山机械》 2015年第11期49-53,共5页

针对某中型液压挖掘机工作装置下降阶段重力势能浪费严重的现象,提出一种基于液压变压器和蓄能器为主要元件的油液混合动力动臂势能回收再利用液压系统。从挖掘机液压系统观点出发,分析了该系统原理,建立挖掘机3D模型和液压系统模型,并... 针对某中型液压挖掘机工作装置下降阶段重力势能浪费严重的现象,提出一种基于液压变压器和蓄能器为主要元件的油液混合动力动臂势能回收再利用液压系统。从挖掘机液压系统观点出发,分析了该系统原理,建立挖掘机3D模型和液压系统模型,并进行联合仿真。仿真结果表明:该系统一方面可以降低泵的功耗,吸收系统压力波动;另一方面,动臂势能回收率为19.5%,动臂势能回收再利用率为17.8%。该系统节能效果明显,可以有效改善挖掘机液压系统能耗问题。 展开更多

关键词 液压挖掘机 动臂势能 蓄能器 联合仿真 节能

原文传递

液压挖掘机动臂下降势能回收技术探究 被引量：1

15

作者 熊艳梅 冯情 《现代制造技术与装备》 2017年第6期137-137,139,共2页

我国施工项目的不断增加,使液压挖掘机这种高能耗、高排放的工程机械的使用量持续增长,加大了能源的消耗和环境的污染。通过发展液压挖掘机的节能技术能够有效减少其能源消耗,并且对改善环境也有重要意义。本文通过对液压挖掘机机械臂... 我国施工项目的不断增加,使液压挖掘机这种高能耗、高排放的工程机械的使用量持续增长,加大了能源的消耗和环境的污染。通过发展液压挖掘机的节能技术能够有效减少其能源消耗,并且对改善环境也有重要意义。本文通过对液压挖掘机机械臂工作方式的研究,发现如果将机械臂的下降势能进行回收利用能够有效提高液压挖掘机的节能效果。 展开更多

关键词 液压挖掘机 动臂 下降势能 回收技术

下载PDF 职称材料

液压式能量回收的动臂节能系统准静态研究

16

作者 张树忠 江吉彬 练国富 《南昌大学学报（工科版）》 CAS 2014年第1期41-45,共5页

针对液压挖掘机动臂下放时大量势能转化为热能的问题,提出一种同时采用进出口独立节流调节、流量再生和能量回收的新型动臂节能系统,分别建立传统动臂系统和新型动臂节能系统的准静态数学模型,通过推导和比较分析,明确新型动臂系统中动... 针对液压挖掘机动臂下放时大量势能转化为热能的问题,提出一种同时采用进出口独立节流调节、流量再生和能量回收的新型动臂节能系统,分别建立传统动臂系统和新型动臂节能系统的准静态数学模型,通过推导和比较分析,明确新型动臂系统中动臂提升和下放的节能机制和所节约能耗的分布,结果表明该新型动臂节能系统具有较好的节能性。 展开更多

关键词 动臂 能量回收 准静态 势能 流量再生 进出口独立节流调节

下载PDF 职称材料

新型液压挖掘机动臂势能回收再利用系统研究 被引量：31

17

作者 陈欠根 李百儒 +1 位作者 宋长春 张大庆 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第2期292-299,共8页

针对传统液压挖掘机工作装置下放时产生大量势能损失的问题,提出了一种基于液压缸—蓄能器平衡的新型液压挖掘机动臂势能回收再利用系统,以改善液压挖掘机系统的节能性。为分析该系统的加入对液压挖掘机整机节能率和操纵性的影响,以某... 针对传统液压挖掘机工作装置下放时产生大量势能损失的问题,提出了一种基于液压缸—蓄能器平衡的新型液压挖掘机动臂势能回收再利用系统,以改善液压挖掘机系统的节能性。为分析该系统的加入对液压挖掘机整机节能率和操纵性的影响,以某中型液压挖掘机为研究对象,分析了该系统的工作原理,建立了系统的AMEsim-Adams联合仿真模型。仿真分析表明所建系统可有效回收再利用液压挖掘机的动臂势能,节能率达到18.5%,且系统操纵性影响可控,从而验证了该方案的正确性和有效性。据此,进一步分析了蓄能器主要参数对系统节能率和操纵性的影响,初步进行参数匹配后节能率达到27.2%,并为系统的参数选型提供了新思路。 展开更多

关键词 液压挖掘机 蓄能器 动臂势能回收再利用 节能 参数匹配

下载PDF 职称材料

基于蓄能器的动臂势能回收系统仿真研究 被引量：13

18

作者 夏连鹏 葛磊 +1 位作者 黄家海 权龙 《液压与气动》 北大核心 2015年第6期52-55,62,共5页

液压挖掘机一直以来都存在能量利用率不高的问题,在动臂下降过程中,动臂势能大部分通过液压系统转换成热能浪费掉。研究了一种以蓄能器为储能元件的动臂势能回收系统,分析了其工作原理,建立了挖掘机工作装置的Simulation X多体动力学仿... 液压挖掘机一直以来都存在能量利用率不高的问题,在动臂下降过程中,动臂势能大部分通过液压系统转换成热能浪费掉。研究了一种以蓄能器为储能元件的动臂势能回收系统,分析了其工作原理,建立了挖掘机工作装置的Simulation X多体动力学仿真模型进行仿真研究,并讨论了蓄能器参数对能量回收效果的影响。仿真结果表明,该系统能够实现动臂势能回收,达到了较好的节能效果。 展开更多

关键词 液压挖掘机 蓄能器 动臂势能回收

下载PDF 职称材料

液压挖掘机工作机构的动臂势能回收 被引量：6

19

作者 付春雨 邹广德 《济南大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第4期297-304,共8页

针对液压挖掘机动臂机构下放时产生大量能量损失问题,提出一种利用蓄能器作为储能元件的新型动臂势能回收液压系统;应用ADAMS和AMEsim软件建立该势能回收系统的联合仿真模型,通过实车试验对仿真结果进行验证,针对柱塞马达转速大及能量... 针对液压挖掘机动臂机构下放时产生大量能量损失问题,提出一种利用蓄能器作为储能元件的新型动臂势能回收液压系统;应用ADAMS和AMEsim软件建立该势能回收系统的联合仿真模型,通过实车试验对仿真结果进行验证,针对柱塞马达转速大及能量转换机构效率低这一问题,对势能回收液压系统进行改进,对柱塞马达进行参数匹配。结果表明:动臂势能回收率为22.6%;仿真与试验结果的误差为8.84%,论证了液压系统的合理性,以及联合仿真模型准确、可信性;柱塞马达最大转速由3 626.5 r/min减小至2 955.1 r/min,能量转换机构的效率由85%增大至91%。 展开更多

关键词 液压挖掘机 动臂势能回收 蓄能器 联合仿真 柱塞马达

下载PDF 职称材料

编码器在装船机闭环控制系统中的应用及故障分析 被引量：3

20

作者 苏玉江 《港口装卸》 2007年第2期22-24,共3页

阐述焦炭专用装船机臂架伸缩机构所采用的编码器反馈闭环控制系统的组成和工作原理,分析实际应用中的典型故障案例,介绍避免和排除故障的经验。

关键词 臂架伸缩机构 可变位能负载 闭环控制系统 故障

下载PDF 职称材料