液压挖掘机能量回收系统仿真分析.pdfVIP

2011年 12月 机床与液压 Dec．201l 第39卷 第23期 MACHINET0OL HYDRAULICS Vo1．39No．23 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．23．040 液压挖掘机能量回收系统的仿真分析 李培 ，韩雪 ，吴文海 ，柯坚 (1．西南交通大学机械工程学院，四川成都610031； 2．成都南车隧道装备有限公司，四川成都610031) 摘要：普通液压挖掘机在典型工况下，动臂、斗杆和铲斗下降存在着巨大的势能浪费，并且 由此而引起液压元件发 热、失效等问题。针对这些情况，设计一种由换向阀、液压马达、发电机和蓄电池组成的能量回收系统。采用 AMESim建 立了挖掘机工作装置和液压系统的仿真模型。仿真结果表明：在一个工作周期中，动臂可回收能量最高，且其对应回收系 统中蓄电池的荷电状态值 (SOC)增加最多。所以在进行混合动力挖掘机设计时，优先对动臂的能量进行回收，可以在控 制装机成本的情况下 ，最大程度地实现节能。 关键词 ：液压挖掘机；AMESim软件 ；工作装置；荷电状态值；能量 回收 中图分类号 ：TF271 文献标识码：A 文章编号：1001—3881(2011)23—141—3 SimulationAnalysisofEnergyRecoverySystem forHydraulicExcavator LIPei，HANXue．WU Wenhai。KEJian (1．SchoolofMechanicalEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，ChengduSichuan610031，China； 2．ChengduCSRTunnelEquipmentCo．，Ltd．，ChengduSiehuan610031，China) Abstract：Thereisahugewasteofgravitationalpotentialenergywhentheboom，aHIlandbucketdropdowninthetypicalwork— ingconditionofhydraulicexcavator，anditcauseshydrauliccomponentfever，failureandotherissues．Forthissituation，aneneryg recoverysystem composedofselectorva1ve，hydraulicmotor，generatorandbatterywasdesigned．Thesimulationmodelsofexcavator workingdeviceandhydraulicsystem wasestablishedbyAMESim．Thesimulationresultsshow thatinaworkingcycle，theboom has them~imumrecoverbaleeneryg，nadthebattery’Sstateofcharge(SOC)inthecorrespondingrecoverysystemincreasesmost．So duringthedesing ofhybridexcavator，them~imum eneryg—savingpurposecanbeachievedwhentheinstalledcostiscontrolledbygiv- ingprioritytotheboom ’Seneryg recovery． Keywor~ ：Hydraulicexcavator；AMESimsoftware；Workingdevice；Stateofchrage(SOC)；Eneryg recovery 液压挖掘机在当今工程建设中起着举足轻重的作 单纯通过实验研究液压挖掘机的节能技术，会造 用，广泛应用于土方施工、水利工程 、国防建设和一 成研究时间过长、经费过高等问题。通过计算机仿真 些地质灾害的救援等。液压