动臂塔式起重机回转液压系统节能研究

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1、专业学位硕士学位论文动臂塔式起重机回转液压系统节能研究Energy--SavingResearchonSlewingHydraulicSystemofLuffingTowerCrane学号：指导教师：31204010完成日期：圣Q!垒生墨旦旦旦大连理工大学DalianUniversityofTechnology大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含

2、其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：边壁鉴盛起重垫旦筮速压丕统萱能塑塞作者签名：盎堡盘日期：兰：!年—生月j!日大连理工大学专业学位硕士学位论文摘要动臂塔式起重机是通过臂架仰俯来改变工作幅度的塔式起重机，应用越来越广泛。在回转制动中，由于负载惯性的作用，会产生很大的制动能量，而在传统的回转液压系统中，制动能量多以内能的形式散失，再加上回转制动的频繁性，这就造成了能量的大量浪费。因此，动臂

3、塔式起重机传统回转液压系统的能耗问题亟待解决。本文以某动臂塔式起重机的回转系统为研究对象，针对其能耗现象，分析了能耗原因，提出了基于蓄能器．液压泵／马达的节能方案，改进了回转系统；应用AMESim仿真软件，建立了原／改进回转液压系统的模型；通过仿真分析，验证了节能效果，得到了蓄能器体积对系统节能的影响规律。论文的具体研究工作及成果如下：(1)按照实际工况，计算了回转机构的正常、最大回转阻力矩；根据负载的大小选择了液压泵、液压马达及减速机的型号；结合回转机构的工作特点，设计了原回转液压系统原理图，确定了建模仿真参数。(

4、2)分析了原回转系统的能耗原因，得到能耗由起动时的溢流损失和制动时的动能损失造成；针对能耗原因和特点，提出了蓄能器．液压泵／马达的能量回收再利用的节能方案，改进了原回转系统，并对储能元件——蓄能器进行了参数匹配，确定了其型号。(3)提出了蓄能器储／放能及液压泵／马达功能切换的控制策略，利用AMESim仿真软件，建立了A11VO变量泵、A2FM定量马达、制动器、负载以及蓄能器、液压泵马达的控制模型，并最终建立并调试了原／改进回转系统的仿真模型。(4)仿真得到了原／改进回转系统的液压泵和液压马达的流量、功率曲线，利用积分

5、元件，求出了相应系统中液压泵的输出流量及能量的利用率，经对比，改进回转系统的流量利用率及能量利用率比原系统分别提高30．8％、31．4％。(5)根据节能效果的评判标准，计算得到了改进回转系统的能量回收效率、能量再利用效率及系统节能效率分别为78．9％、76．6％矛tl64．0％；分析了蓄能器体积对节能效果的影响，得出：随着预充体积的增大能量回收效率先降低最后趋于平稳；能量再利用效率及系统节能效率均是是先增大然后逐渐降低，并验证了蓄能器选型的合理性。关键词：动臂塔式起重机；回转制动；能量回收；AMESim仿真；节能研究

6、动臂塔式起重机回转液压系统节能研究Energy—SavingResearchonSlewingHydraulicSystemofLuffingTowerCraneAbstractLuffingtowercrane，whoseworkingrangeisdeterminedbypitchofarmframe，iswidlyusedinfieldofengineeringconstructioninrecentyears．Becauseofloadinertia，alargeamountofbrakingenergyis

7、producedintheprocessofrotarybraking．Intraditionalslewinghydraulicsystem，thebulkofbrakingenergycanbedissipatedinformofinternalenergy．Thefrequencyofbrakingslewingmotioninluffingtowercrane，alongwithenergydissipationmentionedabove，leadstoenergywaste．Therefore，insle

8、winghydraulicsystemofaluffingtowercrane，theproblemofenergyconsumptionneedstobesolvedurgently．Thethesisisbasedontheslewinghydraulicsystemofspecificluffingtowercrane．Thecauseo