混合动力装载机节能途径分析及结构方案探讨.pdfVIP

学兔兔 混合动力装载机节能途径分析及结构方案探讨水 邹乃威 1,2,37章二平 ，韩 平 ，戴群亮 ，邬万江17于秀敏 。 (1．佳木斯大学；2．广西柳工机械股份有限公司；3．吉林大学) 摘 要：针对装载机循环工况的动力输出规律 ，提出混合动力装载机的7种节能途径，并对每种途径的节 { 能贡献率和当前技术条件下实现的难易程度做出简要的评估。对当前出现的各种混合动力装载机的结构方案t 及其节能效果进行分类比较和评价 ，认为当前装载机的节能技术主要分为两类 ，一类是提高一次能源利用率，T 另一 类是提高变矩传动效率，仅做到一方面节能效果不理想，同时在两方面改进方能收到满意的节能效果。最 } 后 ，提出一种电力变矩混合动力装载机的结构方案，该方案既可以提高一次能源利用率又可以提高变矩传动效 ； 率，还可以在电力变矩过程中回收发动机的盈余功率 ，是一种较理想的混合动力装载机结构方案。 关键词 ：混合动力；装载机；节能途径；变矩传动；电力变矩 近年，在节能、低碳 、环保理念的倡导下 ，掀起 究的焦点除了提高一次能源的利用率外，对于提高 了研究混合动力工程机械的热潮[1-2]，国内外工程机 装载机的变矩传动效率也提出了很多极富创新意 械展会上关于混合动力装载机的新成果和新产品 义的结构方案。如果能在提高混合动力装载机能源 不断涌现 ，对于改变装载机能耗高、排放差的现状 利用率的同时还能提高变矩传动效率，将无疑使装 提供了很多宝贵的经验和方案借鉴[3-5]。 载机的节能减排性能得到极大地提高。 2003年 日立建机研制出世界上第一台混合动 本文将从装载机节能潜力和节能途径的角度 力轮式装载机 ，开创了混合动力工程机械研发的 解读近年国内外工程机械展会上展出的节能减排 先河。2006年阿特拉斯研制出AtlasAR65一Hybrid 技术成果 ，并在此基础上 ，介绍一种新型具有电力 小型混合动力装载机，但该机属于采用静液传动的 变矩功能的混合动力装载机机电耦合方案。 小型机，与广泛采用机械传动的大中型装载机存在 1 装载机典型工况特性分析 本质的差异。2008年美国拉斯维加斯 CONEXPO工 程机械博览会上，沃尔沃展出了一台同轴并联混合 装载机需要行驶和驱动各种工作装置，其动 动力装载机L220FHybrid_8l。2010年德国慕尼黑展 力需求具有明显的波动性 、复杂性和周期性。以装 会上卡特彼勒、采埃孚和力士乐分别展出了结构和 载机的 “V”型工作循环为例 ，可以简单描述为 ：全 原理都相似的无液力变矩器的无级变速传动结构 速驶向料堆一插人物料一提斗翻转一满载后退一 方案。同年上海baumaChina展上徐工展出了一款 满载前进一举升卸料一空载回程。其动力分配特 油一液混合动力装载机；柳工展出了一款油 一电混 性如图1所示 21。 合动力装载机。2011年美国拉斯维加斯CONEXPO 装载机工作循环的发动机工作点分布如图2 工程机械博览会上川崎展出了一款无液力变矩器 所示。图2(a)中发动机工作区域内的双曲线簇为等 油一电混合动力装载机 ；约翰 ·迪尔展出了两款基 功率线，表示双曲线经过的所有发动机工作点具有 于电力传动技术的串联式油一电混合动力装载机。 相同的功率，双曲线上标出的数值为不同功率值 ， 纵观历届国内外工程机械展会关于装载机节能技 以kW为单位，从右上方到左下方功率依次表示从 术的必威体育精装版研究成果可以发现：装载机的节能减排研