对于旋挖钻机回转液压系统节能及控制方法研究

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1、设管理＆维修技术EquipmentManagement＆MaintenanceTechnologyf■l■M■■■C●_M■■■一种旋挖钻机回转液压系统节能及控制方法研究StudyonEnergyConservationandControlMethodforRotatingHydraulicSystemofRotaryDrillingRig尚乃童SHANGNai—tong山西运城路桥有限责任公司，山西运城044000YunchengRoad&BridgeCo．Ltd．ofShanxiProvince，Yuncheng0

2、44000，Shanxi，China【摘要】根据旋挖钻机上车回转部分的能耗、定位精度以及工作效率等三方面的要求，设计了回转液压系统和控制系统流程图，为旋挖钻机产品设计提供理论依据，对降低能耗具有一定的应用价值。【Abstract】Accordingtotherequirementofenergyconsumption，positioningaccuracyandworkefficiencyoftherotatingupperpartofarotarydrillingrig，therotatinghydraulicsys

3、temandtheflowchartofthecontrolsys—temweredesigned，whichcanprovidetheoreticalbasisfordesignofrotarydrillingrig．Theresultshaveapplica—tionvalueinreducingenergyconsumption．【关键词】旋挖钻机；回转系统；节能；控制【Keywords】rotarydrillingrig；rotatinghydraulicsystem；energyconservation；ce

4、ntre中图分类号：U445．31文献标志码：B文章编号：1000—033X(2012)09-0083-030引言压力的匹配，因此从泵与负载压力流量的负荷传感控制、蓄能器的能量吸收与释放补油及电液比例主动控制等方旋挖钻机上车回转系统既可以采用开式系统也可以面考虑回转系统新的设计思路。采用闭式系统．目前通常采用阀控马达的开式系统．再结1．1负荷传感控制合防反弹阀、制动阀等元件，构成一个回转系统。但这种负荷传感系统是一个具有压差反馈．在流量指令条制动设计将产生大量的热能，会导致油温升过快、过多，件下实现泵对负载压力随动控制

5、的闭环系统由于它具对能量的节约、系统的效率有很大的不利影响L]-23。本文有节能、效率高和寿命长的显著优点，在现代工程机械中根据旋挖钻机上车回转系统的工作特点对回转系统的液获得了广泛的应用。系统按控制类型可分为泵控负荷传压及控制功能进行研究。感系统和阀控负荷传感系统：按反馈控制信号类型可分为液压、机械负荷传感系统和电液负荷传感系统：按系统1回转系统设计的主控制阀中位机能类型可分为开心式负荷传感系统和闭心式负荷传感系统，不同的中位机能(开式、闭式)导致在回转系统中，液压系统需要满足在三个工况条件相应的不同形式的负荷传感控

6、制系统[4]。负荷传感能够下的节能和最终的定位要求。而目前液压系统效率低的实现工程机械的流量按需供给，无多余流量．使工程机械一个主要原因是：液压系统输出的流量、压力与负载所需在按需供油、节能降耗以及改善操纵性等方面取得显著要的流量、压力不匹配(至少不总是相匹配的)[33。满足节效果[能的目的就是要在系统工作的各个阶段充分实现流量、采用功率匹配控制液压系统能够有效地提高液压系RMCM慧钯⋯。。统效率，节省能源消耗。功率匹配控制液压系统的实际工闭；当马达达到稳定转速时，阀17也关闭；当由蓄能器制作意义在于使系统的输出功率和

7、负载功率相适应，即：功动时，阀19打开，阀17关闭。如此循环。率匹配控制泵的输出流量适应于负载所需要的流量；输1．3比例电磁阀的作用出压力适应于负载所需要的压力或比负载压力稍大[6]。图由比例电磁阀10的开口大／J、控制马达转速．而其开1就是在回转系统中用到的负荷传感控制部分，由负荷传口大／J＼是由单片机控制的输出电流信号来决定的。不同感泵、比例电磁换向阀及反馈检测梭阀等组成。的负载、不同的角度、不同的时刻．对比例电磁阀开口大小都有不同的要求。马达的动能除了被蓄能器吸收一部分外，另一部分则损耗在比例电磁阀和摩擦上。系统

8、对马达的制动控制，比例电磁阀有较为复杂的动作要求。当马达转到一定角度时．单片机程序控制比例电磁阀的电磁铁，使阀芯开口缩小，直到完全关闭。当比例电磁阀完全关闭时，马达转速已减小到某一值，并已转到一固定角度上，余下的马达动能就由蓄能器来吸收。这些动作都由单片机控制电磁铁来实现．要设计精确单片机控制程序．以满足定位控制精度的要求。1．4