液压挖掘机回转液压系统能量回收研究

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1、2012年7月机床与液压Ju1.2012第40卷第14期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1.40No.14DOI:10.3969/j.issn.1001—3881.2012.14.019液压挖掘机回转液压系统能量回收研究高佩川,孙孟辉,李建启(南京工程学院机械工程学院,江苏南京211167)摘要:液压挖掘机在工作过程中存在很大的能量损失,其原因是其转台转动惯量大且需要频繁启动和制动。针对液压挖掘机回转液压系统,回收转台的制动能量并在转台反向启动时予以释放,以实现转台制动能量的回收和再利用。在此基础上,分析节能系统的能量回收机制,并通

2、过AMESim进行仿真试验。试验结果表明:该节能系统的节能效果较为明显,液压挖掘机能耗得到了降低。关键词:液压挖掘机;回转系统;能量回收;AMESim仿真中图分类号:TH137.5文献标识码:A文章编号:1001—3881(2012)14—051—3ResearchonEnergyRegenerationinSlewingEnergy-savingSystemofHydraulicExcavatorGAOPeichuan.SUNMenghui.LIJianqi(SchoolofMechanicalEngineering,Na嘶ingInstitut

3、eofTechnology,NanjingJiangsu211167,China)Abstract:Therelieslargeenergyloss,becauseitsrotarytablepossesseslargerotaryinertiaandneeds~equentstartingandbra—king.Takingakindofslewinghydraulicsystemofhydraulicexcavatorasresearchobject,brakingenergyofrotarytablewasrecycledandrelease

4、dwhenrotarytablestartingoppositely,torealizerecyclingandrepurposingofbrakingenergyofrotarytable.Onthebasis,thetheoryofenergyregenerationoftheenergy—savingsystemwasanalyzed.ThesimulationexperimentwascarriedbyAMESim.Theexperimentalresultshowsthatenergy—savingeffectisobviousanden

5、ergylossisdecreased.Keywords:Hydraulicexcavator;Slewingenergy—savingsystem;Energyregeneration;AMESimsimulation在能源日益紧缺的今天,高效节能的产品日益受到人们的青睐,节能技术一直是液压领域所关注的重大课题之一⋯。液压挖掘机是一种功率比较大的工程/,机械,但是其能量的总利用率仅为20%左右。受世界能源危机和环境保护的影响,液压挖掘机实现能源“屯’//节约一直是业界努力追求的目标。图1液压挖掘机回转运动特性在液压挖掘机的所有工作循环中,回转运动

6、占液液压挖掘机回转液压压挖掘机整个工作循环时间的50%~70%,回转运系统原理如图2所示,该动能量损耗占25%~40%,发热量占系统总发热量的35%~40%。因此,针对液压挖掘机回转液压系统以液压马达作为执行元件,采用液压泵供油。系统进行能量回收方面的研究有较为重要的意义。文在回转机构加速过程中,中针对液压挖掘机回转系统,回收转台的制动能量,由液压泵给液压马达供油,并在转台反向启动时予以释放,以实现转台制动能量此时液压马达加速。当运的回收和再利用,取得了较为良好的效果。行到匀速阶段后,回转机1液压挖掘机回转液压系统构匀速转动。而当开始减回转运动是液

7、压挖掘机的主要动作之一,是由液速时,液压泵停止给马达压挖掘机回转液压系统来完成的。在挖掘机工作时,供油,并在此阶段给液压回转过程可分为加速、匀速、减速3个阶段。图1所马达一定的制动作用,使图2液压挖掘机回转示为液压挖掘机回转运动特性曲线,是液压挖掘机在马达减速,在马达制动过液压系统原理图一个工作循环期间回转运动的规律。收稿日期:2011—05—23基金项目:江苏省高校自然科学基金项目(04KJD510083)作者简介:高佩川(1962一),男,副教授,研究方向为流体传动与控制技术。E—mail:lt6007@163.con。·52·机床与液压第40

8、卷程中会产生较大的能量损失。。马达处于加速状态,此时液压泵供给马达的油液大部2回转系统的能量损失及回收分经溢流阀溢流,此时

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