油液混合動力挖掘機動力系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2021-01-24 19:29
隨著混合動力系統(tǒng)的研究發(fā)展,油電混合動力系統(tǒng)隨著電池技術(shù)與控制方式的發(fā)展已在汽車上取得長足的進步。然而汽車運行工況與液壓挖掘機工況卻大相徑庭:汽車長期運行在路面狀況良好的公路,運行速度平穩(wěn);液壓挖掘機工作時很少位移,且在單挖掘機周期內(nèi)存在明顯功率波動。由于蓄能器具有功率密度高,價格低廉,與成熟的液壓技術(shù)相配合可降低發(fā)動機裝機功率,改善燃油經(jīng)濟性,因此具有良好的市場前景。本文以油液混合動力系統(tǒng)功率匹配進行研究,論文就以下幾部分展開討論:(1)通過傳統(tǒng)液壓挖掘機的發(fā)展狀況,分析了挖掘機工作過程中能量損耗情況,隨著液壓技術(shù)成熟與發(fā)動機技術(shù)的發(fā)展,指出單一依靠對液壓系統(tǒng)或動力系統(tǒng)優(yōu)化,節(jié)能空間有限,已無法應(yīng)用于新一代挖掘機。然后分別分析油電混合動力系統(tǒng)與油液混合動力系統(tǒng)的特點,引出具有能量密度高,價格低廉等優(yōu)點的蓄能器與泵/馬達相配合組成的油液混合動力系統(tǒng),作為新型液壓挖掘機動力系統(tǒng)具有較大潛力。從而引出油液混合動力挖掘機的研究意義與本文的研究內(nèi)容。(2)以LS與LUDV系統(tǒng)為例,分析了傳統(tǒng)液壓挖掘機液壓系統(tǒng)工作特點。并以6t挖掘機作為原型,在分析其工作原理的基礎(chǔ)上建立SimulationX模...
【文章來源】:太原理工大學山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 傳統(tǒng)液壓挖掘機發(fā)展現(xiàn)狀
1.2 混合動力挖掘機國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 油電混合動力國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 油液混合動力國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 油電與油液混合動力系統(tǒng)對比
1.4 課題的提出與研究的內(nèi)容
1.4.1 課題的提出
1.4.2 研究的內(nèi)容
第二章 原機液壓系統(tǒng)分析與建模
2.1 傳統(tǒng)挖掘機液壓系統(tǒng)簡介
2.1.1 LS系統(tǒng)工作原理
2.1.2 LUDV系統(tǒng)工作原理
2.2 挖掘機機液壓系統(tǒng)
2.2.1 SX12多路閥工作原理
2.2.2 負載敏感泵工作原理
2.3 液壓系統(tǒng)模型建立
2.3.1 多路閥模型建立
2.3.2 建立負載敏感泵模型
2.3.3 液壓挖掘機機械結(jié)構(gòu)模型
2.3.4 建立液壓挖掘機MBS模型
2.4 液壓挖掘機工作仿真與試驗數(shù)據(jù)對比
2.4.1 液壓挖掘機工況分析
2.4.2 液壓挖掘機結(jié)構(gòu)驗證
2.4.3 液壓挖掘機液壓系統(tǒng)驗證
2.5 本章小結(jié)
第三章 混合動力系統(tǒng)設(shè)計方案
3.1 油液混合動力系統(tǒng)方案
3.1.1 串聯(lián)式混合動力方案
3.1.2 并聯(lián)式混合動力方案
3.1.3 混聯(lián)混合動力方案
3.2 油液混合系統(tǒng)動力方案研究
3.2.1 油液混合系統(tǒng)動力方案對比
3.2.2 并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)方案設(shè)計
3.3 混合動力系統(tǒng)模型建立
3.3.1 二次元件模型建立
3.3.2 發(fā)動機模型建立
3.4 混合動力系統(tǒng)主要參數(shù)匹配
3.4.1 原機系統(tǒng)參數(shù)確定
3.4.2 柴油機參數(shù)匹配
3.4.3 蓄能器參數(shù)匹配
3.4.4 泵/馬達參數(shù)匹配
3.5 本章小結(jié)
第四章 混合動力系統(tǒng)控制策略仿真分析
4.1 控制策略
4.1.1 前饋控制原理
4.1.2 前饋與壓力雙控制方案
4.2 混合動力挖掘機仿真分析
4.2.1 前饋控制下的功率耦合
4.2.2 前饋與壓力雙控制下的功率耦合
4.2.3 二次元件仿真結(jié)果
4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 研究工作的總結(jié)
5.2 未來工作的展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]功率差值補償式挖掘機液壓混合動力系統(tǒng)[J]. 管成,王飛,解澤哲,肖揚. 浙江大學學報(工學版). 2015(05)
[2]液壓挖掘機振動掘削控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真[J]. 高國棟,權(quán)龍,葛磊. 液壓與氣動. 2014(08)
[3]混合動力工程車輛自動變速技術(shù)[J]. 趙丁選,李天宇,康懷亮,張志文,李牧菲. 吉林大學學報(工學版). 2014(02)
[4]并聯(lián)油液型混合動力挖掘機發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制方法[J]. 來曉靚,管成,肖揚,仲光旭. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2014(01)
[5]并聯(lián)式油液混合動力挖掘機動力系統(tǒng)仿真研究[J]. 張敏杰,王慶九,管成. 中國機械工程. 2010(16)
[6]挖掘機節(jié)能液壓控制系統(tǒng)分析與應(yīng)用[J]. 李艷杰,于安才,姜繼海. 液壓與氣動. 2010(08)
[7]靜壓傳動車輛的功率匹配節(jié)能控制研究[J]. 陳月春,曾育平,李耀. 液壓與氣動. 2010(03)
[8]混合動力液壓挖掘機動臂勢能回收系統(tǒng)[J]. 林瀟,管成,裴磊,潘雙夏. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2009(04)
[9]液壓挖掘機功率匹配與動力源優(yōu)化綜合控制策略[J]. 王冬云,管成,潘雙夏,林瀟. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2009(04)
[10]基于混合動力技術(shù)的液壓挖掘機節(jié)能方案研究[J]. 王冬云,潘雙夏,林瀟,管成. 計算機集成制造系統(tǒng). 2009(01)
博士論文
[1]油液混合動力挖掘機能量回收與再利用控制方法研究[D]. 王飛.浙江大學 2015
[2]油液混合動力挖掘機流量耦合式及扭矩耦合式動力系統(tǒng)研究[D]. 肖揚.浙江大學 2015
[3]油液混合動力挖掘機壓差補償能量回收及動力控制研究[D]. 來曉靚.浙江大學 2013
[4]基于節(jié)能液壓系統(tǒng)的混合動力液壓挖掘機研究[D]. 車明哲.東北大學 2012
[5]混合動力挖掘機動力總成及參數(shù)匹配方法研究[D]. 王冬云.浙江大學 2009
[6]二次調(diào)節(jié)靜液傳動車輛的關(guān)鍵技術(shù)及其優(yōu)化研究[D]. 孫輝.哈爾濱工業(yè)大學 2009
[7]新型電控液驅(qū)車關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 韓文.南京理工大學 2005
碩士論文
[1]抗流量飽和系統(tǒng)液壓挖掘機工作特性分析研究[D]. 葛磊.太原理工大學 2014
[2]混合動力挖掘機動力系統(tǒng)軸系動力學特性研究[D]. 劉質(zhì).中南大學 2012
[3]混合動力液壓挖掘機的建模及節(jié)能控制研究[D]. 沙清泉.東北大學 2012
[4]基于加速度計的光電伺服跟蹤系統(tǒng)前饋控制[D]. 杜杰.中國科學院研究生院(長春光學精密機械與物理研究所) 2011
[5]油液混合動力挖掘機動力系統(tǒng)研究[D]. 張敏杰.浙江大學 2010
[6]小型挖掘機工作過程能耗特性的聯(lián)合仿真及試驗研究[D]. 白帆.太原理工大學 2010
[7]基于功率匹配的液壓挖掘機節(jié)能技術(shù)研究[D]. 王麗卿.長安大學 2007
本文編號:2997805
【文章來源】:太原理工大學山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 傳統(tǒng)液壓挖掘機發(fā)展現(xiàn)狀
1.2 混合動力挖掘機國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 油電混合動力國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 油液混合動力國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 油電與油液混合動力系統(tǒng)對比
1.4 課題的提出與研究的內(nèi)容
1.4.1 課題的提出
1.4.2 研究的內(nèi)容
第二章 原機液壓系統(tǒng)分析與建模
2.1 傳統(tǒng)挖掘機液壓系統(tǒng)簡介
2.1.1 LS系統(tǒng)工作原理
2.1.2 LUDV系統(tǒng)工作原理
2.2 挖掘機機液壓系統(tǒng)
2.2.1 SX12多路閥工作原理
2.2.2 負載敏感泵工作原理
2.3 液壓系統(tǒng)模型建立
2.3.1 多路閥模型建立
2.3.2 建立負載敏感泵模型
2.3.3 液壓挖掘機機械結(jié)構(gòu)模型
2.3.4 建立液壓挖掘機MBS模型
2.4 液壓挖掘機工作仿真與試驗數(shù)據(jù)對比
2.4.1 液壓挖掘機工況分析
2.4.2 液壓挖掘機結(jié)構(gòu)驗證
2.4.3 液壓挖掘機液壓系統(tǒng)驗證
2.5 本章小結(jié)
第三章 混合動力系統(tǒng)設(shè)計方案
3.1 油液混合動力系統(tǒng)方案
3.1.1 串聯(lián)式混合動力方案
3.1.2 并聯(lián)式混合動力方案
3.1.3 混聯(lián)混合動力方案
3.2 油液混合系統(tǒng)動力方案研究
3.2.1 油液混合系統(tǒng)動力方案對比
3.2.2 并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)方案設(shè)計
3.3 混合動力系統(tǒng)模型建立
3.3.1 二次元件模型建立
3.3.2 發(fā)動機模型建立
3.4 混合動力系統(tǒng)主要參數(shù)匹配
3.4.1 原機系統(tǒng)參數(shù)確定
3.4.2 柴油機參數(shù)匹配
3.4.3 蓄能器參數(shù)匹配
3.4.4 泵/馬達參數(shù)匹配
3.5 本章小結(jié)
第四章 混合動力系統(tǒng)控制策略仿真分析
4.1 控制策略
4.1.1 前饋控制原理
4.1.2 前饋與壓力雙控制方案
4.2 混合動力挖掘機仿真分析
4.2.1 前饋控制下的功率耦合
4.2.2 前饋與壓力雙控制下的功率耦合
4.2.3 二次元件仿真結(jié)果
4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 研究工作的總結(jié)
5.2 未來工作的展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]功率差值補償式挖掘機液壓混合動力系統(tǒng)[J]. 管成,王飛,解澤哲,肖揚. 浙江大學學報(工學版). 2015(05)
[2]液壓挖掘機振動掘削控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真[J]. 高國棟,權(quán)龍,葛磊. 液壓與氣動. 2014(08)
[3]混合動力工程車輛自動變速技術(shù)[J]. 趙丁選,李天宇,康懷亮,張志文,李牧菲. 吉林大學學報(工學版). 2014(02)
[4]并聯(lián)油液型混合動力挖掘機發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制方法[J]. 來曉靚,管成,肖揚,仲光旭. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2014(01)
[5]并聯(lián)式油液混合動力挖掘機動力系統(tǒng)仿真研究[J]. 張敏杰,王慶九,管成. 中國機械工程. 2010(16)
[6]挖掘機節(jié)能液壓控制系統(tǒng)分析與應(yīng)用[J]. 李艷杰,于安才,姜繼海. 液壓與氣動. 2010(08)
[7]靜壓傳動車輛的功率匹配節(jié)能控制研究[J]. 陳月春,曾育平,李耀. 液壓與氣動. 2010(03)
[8]混合動力液壓挖掘機動臂勢能回收系統(tǒng)[J]. 林瀟,管成,裴磊,潘雙夏. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2009(04)
[9]液壓挖掘機功率匹配與動力源優(yōu)化綜合控制策略[J]. 王冬云,管成,潘雙夏,林瀟. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2009(04)
[10]基于混合動力技術(shù)的液壓挖掘機節(jié)能方案研究[J]. 王冬云,潘雙夏,林瀟,管成. 計算機集成制造系統(tǒng). 2009(01)
博士論文
[1]油液混合動力挖掘機能量回收與再利用控制方法研究[D]. 王飛.浙江大學 2015
[2]油液混合動力挖掘機流量耦合式及扭矩耦合式動力系統(tǒng)研究[D]. 肖揚.浙江大學 2015
[3]油液混合動力挖掘機壓差補償能量回收及動力控制研究[D]. 來曉靚.浙江大學 2013
[4]基于節(jié)能液壓系統(tǒng)的混合動力液壓挖掘機研究[D]. 車明哲.東北大學 2012
[5]混合動力挖掘機動力總成及參數(shù)匹配方法研究[D]. 王冬云.浙江大學 2009
[6]二次調(diào)節(jié)靜液傳動車輛的關(guān)鍵技術(shù)及其優(yōu)化研究[D]. 孫輝.哈爾濱工業(yè)大學 2009
[7]新型電控液驅(qū)車關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 韓文.南京理工大學 2005
碩士論文
[1]抗流量飽和系統(tǒng)液壓挖掘機工作特性分析研究[D]. 葛磊.太原理工大學 2014
[2]混合動力挖掘機動力系統(tǒng)軸系動力學特性研究[D]. 劉質(zhì).中南大學 2012
[3]混合動力液壓挖掘機的建模及節(jié)能控制研究[D]. 沙清泉.東北大學 2012
[4]基于加速度計的光電伺服跟蹤系統(tǒng)前饋控制[D]. 杜杰.中國科學院研究生院(長春光學精密機械與物理研究所) 2011
[5]油液混合動力挖掘機動力系統(tǒng)研究[D]. 張敏杰.浙江大學 2010
[6]小型挖掘機工作過程能耗特性的聯(lián)合仿真及試驗研究[D]. 白帆.太原理工大學 2010
[7]基于功率匹配的液壓挖掘機節(jié)能技術(shù)研究[D]. 王麗卿.長安大學 2007
本文編號:2997805
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