基于混合动力装载机电力变矩机理

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1、第12卷第4期中国工程机械学报Vo1．12No．42014年8月CHINESEJ()URNALOFCONSTRUCTIONMACHINERYAug．2014混合动力装载机电力变矩机理邹乃威，韩平，常胜，周大帅(佳木斯大学机械工程学院，黑龙江佳木斯154007)摘要：在分析导致装载机油耗率偏高原因的基础上，针对装载机油耗特性提出了一种混合动力装载机机电耦合方案．该方案不仅便于实现所有的混合动力工作模式，其电力变矩工作模式还采用两自由度的行星排取代液力变矩器，通过提高传动效率进一步降低装载机油耗率．电力变矩工作模式将发

2、动机的功率按工况要求分配给传动系统和电力驱动系统，电机通过反转发电的方式回收发动机的盈余功率，同时利用行星排的降速增扭特性满足装载机在低转速、大转矩工况的动力需求，避免液力传动的功率损失，提高能量的有效利用率．关键词：装载机；混合动力；行星排；电力变矩；传动效率中图分类号：TH122文献标志码：A文章编号：1672—5581(2014)04—0287—06ElectrictorqueconversionmechanismofhybridloadersZOUNai—wei，HANPing，CHANGSheng，ZHO

3、UDa—shuai(CollegeofMechanicalEngineering，JiaMuSiUniversity，Jiamusi154007，China)Abstract：Duetothehighfuelconsumptionratioofloaders，anelectro—mechanicalcouplingschemeispro—posedbasedonthefuelconsumptionproperties．Thisschemeisusedtorealizethehybridworkingmode．Bys

4、tabilizingtheengineworkingrangetoreducetheloaderfuelconsumptionratio，theelectrictorqueconversionmodeisappliedwithtwo—freedomplanetaryrowinsteadofhydro—mechanicalconverter．Byenhancingthecon—versionefficiencytofurtherreducingtheloaderfuelconsumptionratio，theelec

5、trictorqueconversionmodeisappliedwithenginepowerallocationtotransmissionandelectricalsystems．Assuch，thepowergenerationbymotorreversionisusedtorecyclethesurplusdynamopower，whilsttheplanetaryrowisusedtoreducetorque—incrementpropertyforlow—speedandhigh—torquework

6、ingconditions．Therein，thepowerlossofhy·draulictransmissionisavoidedwithhighenergyefficiency．Keywords：loader；hybridpower；planetaryrow；electrictorqueconversion；transmissionefficiency装载机是一种以散装物料为作业对象的工程际工程机械展会上也展出过节能途径各异的混合机械，其自动化程度高、环境适应性强、作业模式动力装载机，究竟哪种节能途径最具节能

7、潜力和实多，在建筑、矿山和港口等领域均得到了广泛的应用价值至今尚无定论[2]．本文介绍一种利用行星排用，但其燃油经济性和排放性仍有待改善．近几年，的两自由度结构将发动机和电机动力耦合的混合在燃油价格上涨和排放法规日益严格的双重压力动力装载机结构方案，该方案在实现各种混合动力下，这一问题也越来越引起人们的关注．学术界针工作模式的同时还通过行星排取替液力变矩器实对装载机的工作特性提出了很多节能减排技术方现降速、增扭功能，从降低发动机的油耗率和提高案，其中混合动力技术是较活跃的一个分支l1]．理传动系统的传动效率两方面改

8、善装载机的油耗和论上，混合动力装载机存在多种节能途径，历届国排放性能，充分挖掘混合动力装载机的节能潜力．基金项目：国家自然基金(51105173)作者简介：邹乃威(1977一)，男，副教授，硕士生导师，博士．E—mail：naiweizou@163．corn中国工程机械学报第12卷载机提供平均功率，进而使其工作点稳定在油耗率l装载机油耗率高的原因分析较低的区