挖掘机合成式先导压力正流量节能控制系统研究

【摘要】：液压挖掘机是一种用途非常广泛的工程机械，由于全球的能源危机以及对排放标准要求的提高，液压挖掘机的节能研究已经是一个非常迫切并具有发展前景的课题。 挖掘机正流量控制系统通过先导操纵手柄控制先导油压，再由先导油压同时控制多路阀的开度和液压泵的变量机构，实现分别调节执行机构的流量和变量泵排量。正流量控制克服了挖掘机负流量控制系统中间环节多、响应时间长和系统流量匹配精度低的问题。但传统的正流量控制是通过梭阀比较出控制不同执行机构的先导控制油压中的最高油压，以控制变量泵排量，而不能根据各个执行机构的先导控制油压综合精确控制变量泵排量，造成系统功率利用率低，能量损失大，并且使用一系列梭阀使系统结构复杂。 为进一步简化系统，并提高挖掘机液压系统的流量匹配精度，本文提出一种控制变量泵排量的新方案—合成式先导压力正流量节能控制系统，用五个受先导压力作用的控制油缸活塞杆并联实现对变量泵排量的控制，该变量控制机构可根据动臂油缸、斗杆油缸、铲斗油缸、行走马达和回转马达所需流量综合精确控制变量泵排量，提高挖掘机液压系统的流量匹配精度，而系统不再需要通过梭阀比较先导控制油压，使系统结构简单。 在分析比较了传统正流量控制系统与本文提出的合成式先导压力正流量节能控制系统的液压系统原理后，建立了传统正流量控制系统与合成式先导压力正流量节能控制系统的数学模型，并绘制了两者的控制系统方框图，同时在AMESim环境中建立了两者的工作装置模型，设置了模型中的主要参数，并同传统的正流量控制系统进行对比。 仿真结果表明，各执行机构实际所需流量之和与传统正流量控制系统中的变量泵供给流量之比为75%；各执行机构实际所需流量之和与合成式先导压力正流量控制系统中的变量泵供给流量之比为95%。合成式先导压力正流量控制系统比传统正流量控制系统流量匹配精度和功率利用率更高，能量损失更小。 【关键词】：挖掘机 正流量控制 合成式先导压力 流量匹配 AMESim
【学位授予单位】：辽宁工程技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TU621
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 1 绪论10-17
• 1.1 液压挖掘机的研究目的及意义10-11
• 1.2 挖掘机发展历程11-12
• 1.3 国内外研究现状及发展趋势12-16
• 1.3.1 国外挖掘机节能控制系统发展现状12-13
• 1.3.2 国内挖掘机节能控制系统发展现状13-14
• 1.3.3 液压挖掘机节能控制发展趋势14-16
• 1.4 本文主要工作16-17
• 2 挖掘机液压系统概述17-37
• 2.1 液压挖掘机的作业特点17-18
• 2.2 挖掘机液压系统的流量控制方式18-22
• 2.2.1 简单节流控制18
• 2.2.2 负流量控制18-19
• 2.2.3 正流量控制19-20
• 2.2.4 负载敏感控制20-21
• 2.2.5 正流量、负流量、负载敏感控制的比较21-22
• 2.3 挖掘机液压回路的组成22-33
• 2.3.1 回转回路22-26
• 2.3.2 行走控制回路26-27
• 2.3.3 工作装置液压回路27-33
• 2.4 能耗分析33-37
• 2.4.1 节流损失34
• 2.4.2 溢流损失34-35
• 2.4.3 沿程功率损失35
• 2.4.4 摩擦功率损失35
• 2.4.5 势能损失35-36
• 2.4.6 发动机和油泵匹配不当引起的损失36-37
• 3 正流量控制系统原理分析37-45
• 3.1 传统正流量控制系统原理37-38
• 3.2 合成式先导压力正流量节能控制系统原理38-40
• 3.3 正流量控制系统数学模型建立40-45
• 3.3.1 合成式先导压力正流量节能控制系统数学模型40-42
• 3.3.2 传统正流量控制系统数学模型42
• 3.3.3 正流量控制系统方框图42-45
• 4 正流量控制系统工作装置45-58
• 4.1 AMESim 软件介绍45-46
• 4.2 正流量控制系统工作装置建模原理分析46-48
• 4.2.1 传统正流量控制系统工作装置46-47
• 4.2.2 合成式先导压力正流量节能控制系统工作装置47-48
• 4.3 正流量控制系统工作装置 AMESim 模型建立48-58
• 4.3.1 系统中各元件的 AMESim 模型48-56
• 4.3.2 传统正流量控制系统建模56-57
• 4.3.3 合成式先导压力正流量节能控制系统建模57-58
• 5 正流量控制系统工作装置 AMESim 仿真58-62
• 6 结论与展望62-64
• 6.1 结论62-63
• 6.2 展望63-64
• 参考文献64-67
• 作者简历67-68
• 学位论文数据集68-69

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

节能环保工程机械 正成为创新热点    郑尚龙;

关于发展我国小型液压挖掘机的商榷    何清华 ,柏红专

液压节能技术探讨    周宇;朱建公;

挖掘机回转液压操纵回路(一)    黄宗益,范基,叶伟

液压挖掘机节能措施    黄宗益,李兴华,陈明

液压系统橡胶密封失效的原因分析及预防    冯长征

小型液压挖掘机节流系统主阀芯节流口计算    郭勇;陈勇;何清华;罗伟;

提高液压挖掘机液压系统功能效率的途径    王宗君，刘公明

机电液一体化技术在液压挖掘机中的应用及发展    范进桢,孟宪慧,秦贵林,王晓燕

挖掘机液压系统节能控制技术现状与发展    赵波;高洪波;

液压无级变速传动系统在轮式挖掘机上的仿真及应用    栾文博;栾新立;

WYL20B轮式挖掘机的功率优化控制系统    徐小东

当代液压挖掘机功率控制技术的分析    伏志和

WYL40型农用轮式液压挖掘机    郑建校;李建新;

叠置式正铲装置动静态挖掘力的计算    陈世教;徐黎萍;钟春健;崔永利;

变型产品——JYL210E型轮胎式电磁吸料机    高山铁;陈念;

JY633-J抢险型液压挖掘机多附属装置液压系统    高山铁;

JY230E型液压挖掘机加装散枕装置液压系统的实现    高山铁;

GJW111A型轮胎式液压挖掘机动力系统    张玉钱;李鹏;刘宇波;

Study on an Energy-saving System for a Hydraulic Excavator′s Boom    

基于CPR网络的全液压混合动力挖掘机    姜继海;于安才;沈伟;

基于液压式能量回收的挖掘机动臂节能研究    张树忠

液压挖掘机节能控制技术的研究    高峰

基于功率匹配的挖掘机节能控制技术的研究    张栋

液压挖掘机工作装置与液压系统设计的研究    李永旭

液压挖掘机工作装置设计关键技术研究    杜文靖

液压挖掘机混合动力系统的控制策略与参数匹配研究    肖清

液压挖掘机振动掘削机理及其过程优化建模与智能控制策略研究    朱建新

液压挖掘机动力系统匹配及节能控制研究    郝鹏

滑移装载机行走系统研究    陈晋市

液压挖掘机动臂下降势能回收技术研究    陈明东

液压挖掘机工作装置斗尖轨迹控制研究    汪亮彬

液压挖掘机反铲装置研究    于海亮

基于CAN总线的液压挖掘机节能控制技术的研究    杨梅

基于混合动力的液压挖掘机动臂势能回收系统研究    宁涛

QUY100履带起重机动力匹配研究    徐胜强

对水胀和冷弯两种成形方法的液压系统的节能分析和改造    赵杰

中型挖掘机正流量控制技术的研究    仉志强

挖掘机液压系统设计与分析    姜英

挖掘机双阀芯液压系统控制策略研究    危丹锋

中型液压挖掘机回转系统工作性能的研究    刘锋

CAT 320C型液压挖掘机    周谋福

国外机电一体化技术在液压挖掘机上的应用    周明龙

三角槽节流口面积的计算    那成烈

液压挖掘机负流量控制系统的节能分析与实现    王爽;李志远;余新旸;

挖掘机液压系统及功率损失分析    唐伯尧,李加文,李从心

液压挖掘机功率匹配节能控制系统    尚涛,赵丁选,肖英奎,国香恩,金立生,张红彦

小型挖掘机液压控制模式研究    张铁;张文海;姜武杰;赵文华;

内流道形状对溢流阀气穴噪声影响的研究    冀宏,傅新,杨华勇

观拉斯韦加斯博览会 谈液压挖掘机发展    刘崇

挖掘机工作装置液压操纵回路(一)    黄宗益,李兴华,叶伟

液压阀芯节流槽气穴噪声特性的研究    冀宏

挖掘机液压系统研究    秦家升

液压挖掘机负荷传感系统的仿真研究及节能分析    王炎

柱塞泵总功率与负流量控制分析    张万军

挖掘机电子节能控制技术及其控制新方法    苏秀平;李威;王禹桥;杨雪峰;

国内外中小型挖掘机一些有关情况的分析对比    高衡

体现90年代技术的现代ROBEX系列挖掘机    蔡阳

挖掘机在铁路装卸作业中的应用前景    孙永亮

与骏马“零距离”对话    毕淑娟

沃尔沃EC700B挖掘机    陈颖

WLY60型挖掘机故障两例    钟义文

金秋贺双喜 征程展宏图 柳工挖掘机产销、产品出口双双突破1000台    谭金红;邵强;

神钢SK55SR型挖掘机    王玲;

双“新”闪耀 小挖市场添新人 成都神钢小型挖掘机有限公司正式开业    黄全东;

我国小型挖掘机市场发展现状与趋势分析    

挖掘机反铲工作装置性能分析    于硕;

大吨位挖掘机今年需求趋增    

我们的市场是全世界    田作智;

立井冻结法表土段掘进探新    王慧;马传银;

挖掘机电子监控与电控功率优化系统    赵文华;

山猫挖掘机在立井施工清底工序的运用    张帮进;瞿武;高国红;

中国小型挖掘机的现状与未来    宋晓林;

挖掘机在冻结凿井施工中的应用    黄建忠;孙同生;

挖掘机节能液压控制系统分析与应用    李艳杰;于安才;姜继海;

神钢建机发力角逐中国挖掘机市场    本报记者 林楚

新款植树挖掘机面世    记者 高立鹏

挖掘机行业步入发展高峰期    陆洲

小型挖掘机市场潜力巨大    史培华

挖掘机产业发展存三大隐忧    刘保生

我国挖掘机市场需求量将逐年增大    存云 明伟

“最牛挖掘机”频现 野蛮施工须叫停    本报记者 司宁博

节能、创新 挖掘机行业明确发展主旋律    本报记者 崔玉平

国外挖掘机新品大展示    项军

挖掘机下半年复苏势头更为强劲    兴业证券 吴华

挖掘机用柴油机噪声声源识别与特性研究    廖力达

油液混合动力挖掘机压差补偿能量回收及动力控制研究    来晓靓

液压挖掘机节能模糊控制系统研究    国香恩

液压挖掘机动力系统匹配及节能控制研究    郝鹏

智能挖掘机视觉系统中图像处理技术研究    谷雨明

挖掘机液压系统故障诊断方法研究    贺湘宇

东方蝼蛄（Gryllotalpa orientalis Burmeister）：特征、功能、力学及其仿生分析    高吭

液压挖掘机工作装置与液压系统设计的研究    李永旭

液压挖掘机节能控制技术的研究    高峰

液压挖掘机作业及行走系统节能控制研究    尚涛

挖掘机合成式先导压力正流量节能控制系统研究    关丽喆

挖掘机平整作业特性分析及性能优化研究    郝前华

中型挖掘机正流量控制技术的研究    仉志强

挖掘机电控系统的研究与实现    赵文华

小型挖掘机闭中心液压系统的分析研究    刘震

挖掘机正流量控制系统的研究    刘剑

基于机液联合仿真的挖掘机负载独立流量分配系统动态特性研究    彭勇

小型挖掘机工作过程能耗特性的联合仿真及试验研究    白帆

混合动力挖掘机的建模与控制策略研究    宋贤云

挖掘机负流量控制液压系统建模仿真及能耗分析研究    陈桂芳