液压挖掘机动臂节能系统分析

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1、2013年1月机床与液压Jan．2O13第4l卷第1期MACHINETO0L&HYDRAULICSVo1．41No．1DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．01．013液压挖掘机动臂节能系统分析吴文海，柯坚，李培，刘桓龙，于兰英(西南交通大学机械工程学院，四川成都610031)摘要：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，

2、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。关键词：液压挖掘机；动臂；节能系统；流量再生；势能回收中图分类号：TH137文献标识码：A文章编号：1001—3881(2013)1—045—6AnalysisaboutBoomEnergySavingSystemofHydraulicExcavatorWUWenhai，KE

3、Jian，LIPei，LIUHuanlong，YULanying(CollegeofMechanicalEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，ChengduSichuan610031，China)Abstract：Aimingatthesituationofalotofpotentialenergychangingintoheatduringthehydraulicexcavator'sboomgoingdown，thecommonboomhydraulicloop，boomflow-regen

4、erationloopandboompotentialenergyrecoverysystemwerecomparedandanalyzed．Accordingtotheenergychangingintheprocessofboomgoingdown，theflow—regenerationloopwithenergyrecoverysystemwasdesignedwithimprovement．Bythestudyobjectof23tonhydraulicexcavator，thepowerdistributionandener

5、gylossofthefourloopswerecalculatedanalytically．ThesimulationmodelbyAMEsimsoftwarewasestablished，therunningparametersandenergylossofthefourloopswerecompared，andkeyparametersabouttheflow—regenerationloopwithenergyrecoverydevicewereanalyzed．Sim—ulationresuhsshowthattheflow—

6、regenerationloopwithenergyrecoverydevicecangreatlyreducetheenergylossonthethrottlevalvebychoosingsuitableparameters，andhashighenergyusingefficiency．Keywords：Hydraulicexcavator；Boom；Energysavingsystem；Flowregeneration；Potentialenergyrecovery液压挖掘机是工程机械主要机种，广泛地应用于成熟，势能回收已经成

7、为挖掘机节能发展的一个重要各个领域，能量消耗大，由于全球能源危机及环保要方向。求的提高，液压挖掘机的节能研究已成为一个非常迫根据动臂下降过程中能量变化，设计了一种带势切的课题。能回收的动臂流量再生系统，并进行建模仿真，与普挖掘机工作时，动臂进行着频繁的升降运动，其通动臂的液压回路、动臂流量再生回路和动臂势能回中下降过程中大部分势能以热能的形式消耗在多路阀收系统的相关性能参数进行了对比分析。口，不仅浪费能量，而且易引起液压系统的温升，降1能量回收系统的理论分析低易损件的寿命，动臂下降过程中可回收能量约占系以23t液压挖掘机为研究对象，从系

8、统的原理和统可回收能量的70％左右，故对其节能研究是挖掘能量损失的角度分析了普通动臂液压回路、动臂流量机节能研究的一个重要突破口。再生回路、动臂势能回收回路和带势能回收的流量再目前国内外对挖掘机动臂的节能技