基于液压泵效率的挖掘机节能研究.pdf

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1、2014年11月机床与液压NOV．2014第42卷第22期MACHINET0OL＆HYDRAULICSV01．42No．22DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．22．030基于液压泵效率的挖掘机节能研究吴文海，杨宇澜，刘桓龙，王国志(西南交通大学机械工程学院，四川成都610031)摘要：针对变量液压泵的工作特点，分析了其在液压挖掘机中控制和工作原理，并以此为基础建立了变量泵以及液压挖掘机整机的仿真模型。仿真结果表明：变量泵的排量比是对挖掘机中液压泵效率影响较大且可实现控制的一个重要参数，在挖掘机精细作业时

2、采用减速机调节泵的转速，适当增大泵的排量比能提高泵的效率，使油耗量下降了16．5％，提高了整机的燃油效率。关键词：液压泵；效率；挖掘机；节能中图分类号：TU621文献标识码：A文章编号：1001～3881(2014)22—094—3Energy-savingStudyofExcavatorBasedonHydraulicPumpEficiencyWUWenhai，YANGYulan，LIUHuanlong，WANGGuozhi(SchoolofMechanicalEngineering，SouthWestJiaotongUniversi

3、ty，ChengduSichuan610031，China)Abstract：Fortheworkcharacteristicsofthevolumeadjustablehydraulicpump，itscontrolandworkingprincipleinthehydrau—licexcavatorwereanalyzed．Andasabasis，thesimulationmodelofavolumeadjustablepumpandahydraulicexcavatormachinewasestablished．Thesimula

4、tionresultsshowthatthedischargeratioofthevolumeadjustablepumpisanimportantcontrolparameterwhichcanachieveagreaterimpactontheeficiencyofahydraulicpump．Whentheexcavatorisinthefineoperationphase，areducerisusedtoadjustthepumpspeed，andtheincreaseofthedischargeratiocanimprovet

5、heeficiencyofthepump，SOthefuelconsumptionisdecreasedby16．5％whichimprovestheoverallfueleficiency．Keywords：Hydraulicpump；Eficiency；Excavator；Energysaving在工程机械中，液压挖掘机有着应用量大但能量总效率叩如下的理论表达式：利用率较低的特点，挖掘机的节能研究一直有着十分重要的意义。在国内，液压挖掘机的传统节能研究主一t～()(古)要是在改进液压系统(如正、负流量控制系统，负=‘荷传感控制系统)

6、和实现发动机与负载的适时匹配1等方面，而现阶段主要集中在对油电或油液混合动力系统在挖掘机中的应用以及高能耗装置(动臂、回[·+cv()(古)+cr(吉)+(言)(古)】转系统等)能量回收的研究“。而作为液压挖掘机，7一『7v’，7‘驱动系统中一个重要的组成部分变量液压泵，其工作式中：C为层流泄漏系数；△p为进出口压差；为效率也是影响挖掘机能量利用率的一个不可或缺的因油液动力黏度；n为泵转速；卢为排量比；C为层流素。因此，使变量泵尽可能地工作在高效区，对提高阻力系数；为机械阻力系数；为与进出口压差整机性能、降低能耗有着非常重要的作用。和转

7、速无关的一定的转矩损失；为泵全排量。1变量液压泵的效率及控制原理上式中，把间隙内油液的流动看成为层流，忽略1．1变量液压泵效率的理论公式了运转中间隙的变化以及油液压缩性的影响。可以看变量液压泵的效率是由其机械效率和容积效率共出：影响液压泵效率的参数主要为压力、转速和排量同决定的。在变量泵中，由摩擦所产生的机械损失会比。造成液压泵转矩的丢失，从而引起机械效率的降低；1．2液压挖掘机变量泵控制原理而由泄漏所产生的容积损失会引起容积效率的降低。液压挖掘机变量泵的控制都是通过各种变量机构由于影响泵效率的因素很多，所以一直没有形成来对液压泵的流量

8、、压力、功率进行调节的。根据控一个精确的效率表达式。但根据众多学者试验研究，制形式的不同，其控制可分为全功率控制、分功率控总结得出了变量液压泵容积效率77，机械效率叩和制、压力切断控制、交叉功率控制、正流量