一种大型液压挖掘机回转系统节能技术的研究

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1、２０１６年４月机床与液压Ａｐｒ?２０１６第４４卷第８期ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳＶｏｌ?４４Ｎｏ?８ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ?ｉｓｓｎ?１００１－３８８１?２０１６?０８?０３４一种大型液压挖掘机回转系统节能技术的研究１２２贺元成，郑庭，孟志明（１?泸州职业技术学院机械工程学院，四川泸州６４６０００；２?四川理工学院机械工程学院，四川自贡６４３０００）摘要：针对某大型液压挖掘机现有回转系统存在回转制动能量浪费严重的现象，提出一种新液压回转制动能量回收系统，利用蓄能器回收其回转制动阶段的制动能，下次回转启动与变

2、量泵共同驱动回转马达。阐述了两种系统液压原理的异同，在ＡＭＥＳｉｍ中建立模型并进行仿真分析。仿真结果表明：新系统可以降低变量泵的功耗和吸收系统压力波动，回转制动能量回收率为２８?５％，回收制动能量再利用率为７６?３％，蓄能器能量回收利用率为２１?７％，节能效果明显，可以有效改善其能耗问题。关键词：液压挖掘机；回转系统；节能技术；ＡＭＥＳｉｍ仿真中图分类号：ＴＨ１３７文献标志码：Ａ文章编号：１００１－３８８１（２０１６）０８－１０３－４ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＥｎｅｒｇｙＳａｖｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｆｏｒａＬａｒｇｅＨｙｄｒａ

3、ｕｌｉｃＥｘｃａｖａｔｏｒＳｌｅｗｉｎｇＳｙｓｔｅｍ１２２ＨＥＹｕａｎｃｈｅｎｇ，ＺＨＥＮＧＴｉｎｇ，ＭＥＮＧＺｈｉｍｉｎｇ（１?ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＬｕｚｈｏｕＶｏｃａｔｉｏｎａｌａｎｄＴｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅ，ＬｕｚｈｏｕＳｉｃｈｕａｎ６４６０００，Ｃｈｉｎａ；２?ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｉｃｈｕａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＺｉｇｏｎｇＳｉｃｈｕａｎ６４３０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎ

4、ｅｗｈｙｄｒａｕｌｉｃｒｏｔａｒｙｂｒａｋｅｅｎｅｒｇｙｒｅｃｏｖｅｒｙｓｙｓｔｅｍｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ，ｗｈｉｃｈｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｅｎｅｒｇｙｌｏｓｓｉｎｌａｒｇｅｈｙｄｒａｕｌｉｃｅｘｃａｖａｔｏｒ’ｓｒｏｔａｒｙｓｙｓｔｅｍ．Ａｃｃｕｍｕｌａｔｏｒｗａｓｕｓｅｄｔｏｒｅｃｏｖｅｒｂｒａｋｉｎｇｅｎｅｒｇｙｉｎｒｏｔａｔｉｎｇｂｒａｋｅｓｔａｇｅ，ｉｎｔｈｅｎｅｘｔｓｔａｇｅ，ｉｔｄｒｉｖｅｎｒｏｔａｒｙｍｏｔｏｒｗｉｔｈｖａｒｉａｂｌｅｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｐｕｍｐ．Ｔｈｅｓｉｍｉｌａｒｉｔ

5、ｉｅｓａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｔｗｏｓｙｓｔｅｍｓｈｙｄｒａｕｌｉｃｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｗｅｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄ，ｔｈｅｉｒＡＭＥＳｉｍｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｓｗｅｒｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｅｓｗｅｒｅｍａｄｅ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ：ｔｈｅｎｅｗｓｙｓｔｅｍｃａｎｒｅｄｕｃｅｐｏｗｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎａｎｄａｂｓｏｒｂｓｙｓｔｅｍｐｒｅｓｓｕｒｅｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｓ；ｔｕｒｎｉｎｇｂｒａｋｉｎｇｅｎｅｒｇｙｒｅｃ

6、ｏｖｅｒｙｒａｔｅｉｓ２８?５％，ｒｅｃｏｖｅｒｙｂｒａｋｉｎｇｅｎｅｒｇｙｒｅｃｙｃｌｉｎｇｒａｔｅｉｓ７６?３％，ｔｈｅａｃｃｕｍｕｌａｔｏｒｅｎｅｒｇｙｒｅｃｙｃｌｉｎｇｒａｔｅｉｓ２１?７％．Ｓｏｅｎｅｒｇｙ⁃ｓａｖｉｎｇｅｆｆｅｃｔｉｓｅｖｉｄｅｎｔ，ｅｎｅｒｇｙ⁃ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｐｒｏｂｌｅｍｓｃａｎｂｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｉｍｐｒｏｖｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｅｘｃａｖａｔｏｒｓ；Ｓｌｅｗｉｎｇｓｙｓｔｅｍ；Ｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ；ＡＭＥＳｉｍｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ在

7、能源日益紧缺的今天，高效节能产品越来越１大型液压挖掘机能耗分析受到人们的青睐。液压节能技术一直是液压领域内所液压挖掘机的典型工况主要是挖掘、满载举升回关注的重要方向之一，在满足性能要求的前提下实现转、卸载和空载复位回转［１］能量节约对于液压传动系统意义非凡。据相关统４个阶段，回转系统作为计，全世界各类土石方工程６５％～７０％的土方量是由连接上下车、承载上车质液压挖掘机完成的。其中，大型液压挖掘机作为一种量的重要部分，参与满载大功率、多功能的工程机械，其发动机燃油效率为举升回转和空载复位回转３０％～４０％，液压能量传递效率为５０％

8、～６０％，液压２个阶段。据统计：回转［２］挖掘机总的能效仅为２０％左右。回转系统作为其系统的运动时间占一个典重要子系统，具有典型大惯性负载系统的特点，存在型工作周期的５０％～较严重的能量浪费。因此，针对其特点进行能量回收７０％，耗能占总耗能的图１液压挖掘机各执行