挖掘机液压系统节能控制的分析研究

【摘要】： 液压挖掘机作为一类快速、高效的施工机械愈来愈被人们所认识。它是一种大功率设备,其节能性的好坏直接影响了设备使用的经济性和可靠性。挖掘机回转液压系统是液压挖掘机的重要组成部分,对其整机性能有着巨大的影响,本文通过研究挖掘机的节能,分析对比了传统挖掘机回转液压系统与负载敏感回转液压系统的效率,在此基础上进行参数优化;并对挖掘机工作装置的压力损失作了详细的讨论。 论文以挖掘机回转液压系统节能控制的动态特性为着眼点,从理论建模和数字仿真两个方面进行研究,运用AMESim软件建立传统挖掘机回转液压系统和负载敏感的液压回转系统的简化模型,并建立负载敏感泵中负载敏感阀和限压阀的模型,仿真出液压系统的基本动态特性曲线,分析比较传统挖掘机回转液压系统与负载敏感液压回转系统在效率、能源方面之间的差别。仿真分析得出挖掘机负载敏感液压回转系统比传统液压回转系统效率高15%左右,系统输出轴速度稳定,随负载变化波动小,泵的输出压力比负载压力高出一定值,避免了过多的压力损失。仿真表明挖掘机应用负载敏感回转液压系统比传统回转液压系统具有稳定、节能、可靠的优点。 针对液压挖掘机的使用特点,对工作装置进行了压力损失和效率等的分析,得出了当挖掘机工作装置受力为阻性负载时采用有杆腔进油、无杆腔回油的连接方式有较小的压力损失,通过AMESim仿真结果分析与理论分析一致。 该研究为负载敏感液压系统的设计提供了一定的依据,也是液压挖掘机节能、高效研究的一个重要方面。 【关键词】：挖掘机 节能控制 负载敏感 效率 回转液压系统 AMESim仿真
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TH137
【目录】：

• 摘要7-8
• Abstract8-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 课题研究的背景和意义10-11
• 1.2 国内外挖掘机液压系统的发展现状及趋势11-15
• 1.2.1 国内发展现状11-12
• 1.2.2 国外发展状况及发展趋势12-14
• 1.2.3 液压挖掘机的发展趋势14-15
• 1.3 国内外工程机械节能控制系统研究现状15-17
• 1.3.1 国外研究现状16
• 1.3.2 国内研究现状16-17
• 1.3.3 理论研究现状17
• 1.4 论文研究的主要内容17-20
• 第2章 挖掘机液压系统分析20-30
• 2.1 常见的挖掘机液压系统基本回路分析20-25
• 2.1.1 限压回路20-21
• 2.1.2 缓冲回路21-22
• 2.1.3 节流回路22-23
• 2.1.4 行走限速回路23-24
• 2.1.5 合流回路24
• 2.1.6 闭锁回路24-25
• 2.1.7 再生回路25
• 2.2 挖掘机液压控制系统25-29
• 2.2.1 阀控液压传动系统26
• 2.2.2 泵排量控制系统26-28
• 2.2.3 泵转速控制系统28-29
• 2.3 本章小结29-30
• 第3章 液压回转系统的数学建模30-42
• 3.1 液压传动存在的问题30
• 3.2 负载敏感和压力补偿30-31
• 3.3 负载敏感系统的控制原理31-35
• 3.3.1 开中心负载敏感系统(OLSS)32-33
• 3.3.2 闭中心负载敏感系统(CLSS)33-35
• 3.4 液压系统的数学模型35-40
• 3.5 液压系统效率的计算40-41
• 3.6 本章小结41-42
• 第4章 传统液压回转系统分析42-60
• 4.1 液压仿真软件介绍42-46
• 4.1.1 液压仿真技术及软件的发展42-44
• 4.1.2 本论文选用的仿真工具44-46
• 4.2 传统挖掘机回转液压系统分析46-49
• 4.3 运用AMESim软件对传统挖掘机回转系统简图进行仿真49-57
• 4.3.1 AMEsim仿真主要四个步骤49-51
• 4.3.2 仿真结果分析51-57
• 4.4 系统参数优化57-58
• 4.5 本章小结58-60
• 第5章 负载敏感液压回转系统分析60-72
• 5.1 液压系统阀的模型及仿真60-66
• 5.1.1 负载敏感阀模型60-63
• 5.1.2 限压阀模型63-66
• 5.2 挖掘机负载敏感回转系统的仿真分析66-70
• 5.3 优化设计70-71
• 5.4 本章小结71-72
• 第6章 工作装置液压系统压力损失分析72-82
• 6.1 换向阀与执行元件的联接方式对系统压力损失的影响72
• 6.2 各种回路压力损失的计算72-78
• 6.2.1 阻性负载压降回路系统72-75
• 6.2.2 超越负载压降回路系统75-78
• 6.3 仿真分析78-81
• 6.4 本章小结81-82
• 总结与展望82-84
• 参考文献84-88
• 致谢88-90
• 附录A 攻读硕士学位期间发表及录用的学术论文90

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