小型液压挖掘机回转系统能量回收的研究.pdf

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1、液压气鼋与密~M'／2016年第08期doi：lO．3969~．issn．1008—0813．2016．08．016小型液压挖掘机回转系统能量回收的研究吴文海，姚明星，秦剑，王国志，柯坚(西南交通大学机械工程学院，四川成都610031)摘要：为了使小型液压挖掘机回转制动过程更加平稳以及制动能量得到回收，提出了一种具有防反转功能的回转制动能量回收系统。通过AMESim软件建立系统仿真模型并进行分析，对能量回收仿真结果进行了模拟试验验证。结果表明：防反转控制有效消除了转台制动时的反转摇晃；在重载工况下，蓄能器仿真得到的能量回收率为64．9％，试验得到的能量回收率为69．2％，达到了

2、良好的节能效果。关键词：小型液压挖掘机；回转系统；防反转控制；AMESim软件；蓄能器；节能中图分类号：TH137文献标志码：A文章编号：1008—0813(2016)08—0050～05‘StudyonEnergySavingforSmallHydraulicExcavatorRotmionSystemWUWen—halYAOMing-xing,QINJian，WANGGuo-zhi,KEJian(SchoolofMechanicalEngineeringofSouthwestJiaotongUniversity,Chengdu61003l，China)Abstract：In

3、ordertomakethebrakingprocessmorestableandthebrakingenergyisrecovered，arotarybrakingenergyrecoverysystemwithantireversalfunctionisproposed．ThesystemsimulationmodelwasestablishedbyAMESimsoftwareandthesimulationresultswereverifiedbythesimulationtest．Theresultsshowthattheantireversalcontrolcanef

4、ectivelyeliminatethereverseshakingduringbraking；underheavyloadconditionsofaccumulatorsimulationgettheenergyrecoveryrateis64．9％，testgettheenergyrecoveryrateis69．2％，whichachievesagoodenergysavingefect．Keywords：smallhydraulicexcavator；slewingsystem；antireversalcontrol；AMESimsoftware；accumulator

5、；energysaving0引言对象，提出了一种具有防反转功能的回转制动能量回收系统，说明了系统控制原理，建立模型并进行仿真分小型液压挖掘机价格低、重量轻、保养维修方便，析，主要研究了防反转特性及节能效果。最后搭建试具有广泛的适用性。其结构紧凑、灵活，便于运输、场验平台对能量回收仿真结果进行了模拟试验验证。地转移，功耗低，特别适用于市政、园林、路面、小型土石方、自来水管道、埋设电缆及河道清淤等城市建设项1回转系统组成及控制原理目[I-21。小型液压挖掘机主要在城市土建施工及一般住1。1回转系统组成宅修整等工作中发挥作用，环境狭小、工况复杂，要具具有防反转功能的回转制动能量回收系

6、统原理图有良好的回转性能和工作性能。因此对其进行回转控如图1所示。一般小型液压挖掘机回转系统主要由液制优化及节能研究是很有必要的。压泵、液压马达、溢流阀和换向阀等组成，本文设计的液压挖掘机的重量多集中在转台以上，随转台转系统添加了蓄能器作为能量回收元件，并通过添加二动时会产生很大的转动惯量。当转台制动时，液压马位二通电磁换向阀，结合传感器及电控系统来实现防达进油腔油路被切断，由于惯性，转台带动马达继续旋反转功能。转，此时马达进、出油口会形成液压弹簧，使转台产生1．2回转系统控制原理反转摇晃。此外，在回转马达制动完成的一瞬间，由该系统的工作过程主要包括制动时的能量回收、于回转减速

7、机齿轮的反冲力作用，回转马达会向反方防反转控制以及启动时的能量释放，下面就其控制原向作微小转动，也会引起转台反转摇晃，这会对液压理分别予以说明。元件造成冲击，影响操作的舒适性。回转制动能量的(1)回转制动时进行能量回收。假设此时液压马回收再利用对节能减排、提高生产效率具有重要意义。达13中的液压油是左进右出，压力传感器1O一2、10—3本文以4T级小型液压挖掘机的回转系统为研究检测液压马达两端压力的变化。首先，制动时压力传感器1O一3处检测到的压力大于压力传感器10—2处的收稿日期：2016