液压挖掘机回转装置能量回收系统研究

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1、分类号:TH1210710-2013225026专业硕士学位论文液压挖掘机回转装置能量回收系统研究韩文鹏导师姓名职称惠记庄教授专业学位类别申请学位类别硕士机械工程及领域名称论文提交日期2015年6月4日论文答辩日期2015年6月6日学位授予单位长安大学ResearchforEnergyRecoverySystemofSlewingDeviceofaHydraulicExcavatorAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：HanWenpengSupervisor：P

2、rof.HuiJizhuangChang’anUniversity,Xi’an,China论文独创性声明木人声明：本人铲交的学位论文处左异沖的扮异下，独立进行研宂X作所取相的砹架I垛论文中£绞注明切用的内容外.対论文的研宂进出霣翌坩献的个人和免体，均己在文屮以明确方武标明，本论义屮不饵含ft何太加明确注明的其他个人成柒体d羟公升犮表的成果。本卢明的法馉岛本人*担+论文齐签名.^7K^SR论文知W产权权JW声B；?本人在导师桁译>所完成的*文及相关的职务作品.知识产权0规毕校，毕校享右以注冏方式发农1复制i公开阅览-带

3、阅以及申谓专利笱权利，木人卑校珩发表戒谀用学位论文戎与该治文S技#艽的学木论文成成粜7T私爷位仍然为长安大学.(衿密论文在解密后在进守此规定）洽文作押签名:b1^In^夺师签名:>/>*tn/e-摘要液压挖掘机作业过程中回转装置频繁地启动和制动，制动时回转装置的转动动能多以热能的形式损失掉，造成液压系统油温升高，可靠性和寿命降低。本文分析了传统挖掘机回转装置制动时动能的损失，以液压蓄能器作为储能元件，设计节能方案及其控制方法，实现挖掘机回转装置制动动能的回收和再利用，重点研究蓄能器能量回收与释放的控制方法以及回转机构

4、制动性能的优化控制。首先，介绍国内外关于挖掘机回转装置能量回收的研究现状，在Amesim软件平台上分析传统挖掘机回转装置制动时，马达和转台等元件的运行参数变化情况，计算出转台制动时损失的动能。然后，建立基于蓄能器的能量回收与释放液压系统，通过仿真挖掘机启动-制动-反转的工作循环，验证蓄能器能够回收并释放能量；分析回转装置的运动规律和蓄能器的工作流程，通过主控阀控制信号联动控制蓄能器换向阀，实现能量回收，通过对传感器检测信号的逻辑运算，输出换向阀的控制信号，实现能量释放，建立起能量回收与释放的控制系统，经仿真验证，该控

5、制系统总能量回收率为15.1%，方案可行。最后，分析回转机构在制动过程中反转甚至摇摆这一问题，通过传感器技术和逻辑运算，找出挖掘机的制动反转的时机，输出控制信号，使得节流阀适时打开，连通液压马达的进出油口，平衡压差，经仿真验证，制动效果良好。关键词:液压挖掘机，回转装置，能量回收，控制方法iAbstractTheslewingdeviceintheprocessofhydraulicexcavatoroperationisstartingandbrakingfrequently.Whenitbrakes,thesle

6、wingplatformofrotationalkineticenergyislostintheformofheat,whichcausesthetemperatureofhydraulicsystemoilrises,thereliabilityandservicelifeofthehydraulicsystemreduces.Thecompositionusesthehydraulicaccumulatorastheenergystorageelementtorecoverythebrakingenergyoft

7、heexcavatorslewingdeviceforreusing.Thestudyincludesthetraditionalrotarysystemanalysisofenergyconsumption,energysavingdesignandcontrolmethod.Thecompositionfocusesonthecontrolmethodoftheaccumulatorenergyrecoveryandreleaseandoptimalcontrolofbrakingperformanceofsle

8、wingdevice.Firstly,thecompositionintroducestheresearchstatusaboutexcavatorslewingdeviceenergyrecoveryatdomesticandabroad,analysisthechangeoftheoperationparametersofthemotora