液壓挖掘機是一種擁有多功能、多用途的工程機械,廣泛應用于建筑業(yè)、采礦業(yè)、水利工程、市政、交通土建工程、地下和隧道工程等行業(yè),因此,研究液壓挖掘機節(jié)能技術,改善液壓挖掘機運行平穩(wěn)性具有重要意義。液壓挖掘機上集成有多種執(zhí)行器,其中回轉(zhuǎn)作為一種典型的執(zhí)行動作,在整個挖掘機各作業(yè)機構工作過程中,在挖掘和裝卸物料的一個完成的工作循環(huán)過程中,就需要進行兩次回轉(zhuǎn),占據(jù)的比重較大,起、制動較為頻繁。在傳統(tǒng)的液壓挖掘機中,回轉(zhuǎn)系統(tǒng)基本上都是采用閥控液壓馬達開環(huán)系統(tǒng)來進行控制,控制閥為四節(jié)流邊聯(lián)動的多路滑閥,在閥芯動作過程中,進油節(jié)流邊和回油節(jié)流邊相互聯(lián)動,經(jīng)常會出現(xiàn)各節(jié)流邊同時節(jié)流的現(xiàn)象。此外,在液壓挖掘機所有執(zhí)行機構當中,回轉(zhuǎn)系統(tǒng)擁有最大的轉(zhuǎn)動慣量,在起、制動過程都存在較大的溢流損失,基于上述種種原因,導致液壓挖掘機回轉(zhuǎn)系統(tǒng)能耗大、運行平穩(wěn)性差、速度位置控制精度低和可控性差。因此,針對上述問題,本文以液壓挖掘機回轉(zhuǎn)系統(tǒng)為研究對象,并在國家自然科學基金項目“露天煤礦大型挖掘裝備高能效運行基礎研究（U1510206）”和“分腔容積直驅(qū)電液控制系統(tǒng)能量高效轉(zhuǎn)換利用的理論與方法（51575374）”的資助下,... 

【文章來源】：太原理工大學山西省 211工程院校

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【學位級別】：博士

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二次調(diào)節(jié)控制回轉(zhuǎn)系統(tǒng)

圖 1-2 二次調(diào)節(jié)控制液壓挖掘機Fig. 1-2 Hydraulic excavator based on secondary regulationP/M——液壓泵馬達 HT——液壓變壓器 MP——主泵1.2.2 液壓蓄能器直接回收方法由于回轉(zhuǎn)系統(tǒng)在加速過程積累的動能很大，如果能將這部分能量有效地回收和再利用，對降低液壓挖掘機能耗、減小裝機功率和發(fā)熱量是非常有效的[30]。當對回收能量再利用時，為了克服蓄能器壓力變化對釋放能量帶來的影響，較簡單的方法是將蓄能器的壓力油引入到主泵的進口再生利用[31-32]，也可以引入到經(jīng)與主液壓泵同軸連接的液壓馬達再生利用[33]。重汽集團專用汽車公司申請了液壓馬達驅(qū)動液壓泵向液壓蓄能器充液的回轉(zhuǎn)動能回收方案[34]，此方案可有效回收制動動能，然后當液壓挖掘機反向回轉(zhuǎn)時，液壓蓄能器將存儲的高壓油釋放出來，再次通過液壓馬達驅(qū)動液壓泵，與回路中主液壓泵同時驅(qū)動

太原理工大學博士研究生學位論文件回收回轉(zhuǎn)制動動能，直接將壓力油引入回轉(zhuǎn)液壓馬達進油腔來進行，還有一些學者為減小回轉(zhuǎn)加速階段的溢流損失，提出了一些解決的林添良采用液壓蓄能器直接回收再利用回轉(zhuǎn)系統(tǒng)加速階段產(chǎn)生的流損失，與傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)系統(tǒng)相比，能耗降低了 16.5%[42]。如圖 1-3 所示圖。剛開始啟動時，由于系統(tǒng)具有大慣性，速度不會很快增大，此時余的油液存儲到液壓蓄能器，當液壓蓄能器壓力升高到與液壓馬達進液壓蓄能器和液壓泵同時驅(qū)動液壓馬達回轉(zhuǎn)，回收能量得以再利用

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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[3]回油補償負載敏感能量回收系統(tǒng)研究[D]. 張浩杰.浙江大學 2013
[4]液壓挖掘機回轉(zhuǎn)制動能量回收系統(tǒng)研究[D]. 李賽白.中南大學 2012
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本文編號：3418672