针对液压挖掘机动臂动作节能研究

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1、液压气动与密封／2012年第9期液压挖掘机动臂动作节能研究夏德政，刘志奇，刘晓莲(太原科技大学机械工程学院，山西太原030024)摘要：针对液压挖掘机在动臂动作时有较大节流损失的问题，该文以22T某型号正流量挖掘机为例，分析了动臂普通流量再生回路的原理并建立数学模型和Amesim仿真模型，并在此基础上提出了新型的动臂液压回路的节能方案。通过对两种动臂液压回路节能方案仿真结果对比分析，得出新型动臂液压回路比普通流量再生回路更加节能。关键词：液压挖掘机；动臂液压回路；节能中图分类号：TH137．1文献标识码：A文章编号：1008—0813(2012)

2、09—0056—03ResearchonEnergySavingaboutBoomHydrauhcCircuitofHydrauhcExcavatorX／ADe-zheng，LIUZhi-qi，LIUXiao—lian(SchoolofMechanicalEngineering，TaiyuanUniversityofScienceandTechnology，Taiyuan030024，China)Abstract：Accordingtothecharacteristicsoflargethrottlinglossduringtheactionof

3、hydraulicexcavator’Sboom．The22Texcavatorwithpositiveflowsystemisselectedastheobjectofresearch．Firstly，thispaperanalyzedtheboomflow—regenerationcircuitandestablishedit’SmathematicalmodelandsimulationmodelbyAmesim．Thenthenewboomenergy-savingcircuitwasbroughtforward．Theprinciple

4、ofthissystemwasanalyzedandestablishedit’SmathematicalmodelandsimulationmodelbyAmesim．finally，simulationresultsshowthatthenewboomenergy—savingcircuitsavesenergyremarklythantheboomflow-regenerationcircuit．Keywor~：hydraulicexcavator；boomhydrauliccircuit；energysavingO引言成较大的节流损失。挖

5、掘机动臂在上升下降时带动负载铲斗和斗杆同时运动，所以具有很大的惯性和动能l11。液压挖掘机完成一个工作循环时，动臂、斗杆、铲斗的下降速度都由多路阀的开度控制[21，推动液压缸对外做功的同时。其余能量以热能的形式消耗在节流口上。所以对动臂带动的整个机构在下降过程中进行能量回收[3-61并进行再利用。从而实现挖掘机的节能低耗特性。具有重大的意义。本文以23T某型号正流量挖掘机[71为研究对象．研究动臂液压系统能量损耗情况，并对现有流量再生回路l一变量泵2一流量分配阀3、4一单向阀5一动臂液压缸以及新节能方案回路在动臂动作过程中系统能量损耗情图1现有流

6、量再生回路原理图况进行对比分析，得出新型节能方案节能效果较显著。动臂下降过程中，液压泵供给动臂缸有杆腔的液压能和重力势能一部分对动臂做功，推动动臂下降，一1现有动臂流量再生回路部分在调速过程中消耗在节流口上，转变成热能，能量图1为现有流量再生回路原理图。动臂下降过程流动方程为：中，液压缸在有杆腔压力油和负载重力双重作用下下1●+pg=1舢+Pw(1)降，所以动臂液压缸具有很大的下降势能。减小动臂缸厶无杆腔回油速度，即减小相应回油节流口开口大小来式中卜外负载力；防止动臂的过快下降，合理控制动臂的下降速度。就造——动臂下降的距离；P、qm——泵的输出

7、压力、流量；收稿日期：2012—03—19作者简介：夏德政(1982一)，男，山东日照人，在读硕士研究生．主要研究尸w——回路损耗的能量；方向为机电液一体化。l一动臂的下降速度。56HvdraulicsPneumatics＆Seals／No．9．20122新节能方案PV，——系统最高工作压力和最高工作压力下的气体体积；2．1系统组成及原理分析P，V，——蓄能器维持的最低工作压力和最低工图2为新节能方案原理图。能量回收装置[41部分的能量原理是：动臂缸无杆腔的压力油经过定量马达1，作压力下的气体体积：带动与其同轴相连的变量泵2转动，变量泵2从油箱n

8、——多变指数。吸油加压．压力油打开单向阀6流向液压蓄能器4和蓄能器的力平衡方程为：5．实现能量回收。通过液压马达1的流量是有它的转p}(