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《小型液壓挖掘機(jī)設(shè)計(jì)(液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì))精要》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、關(guān)于電動(dòng)挖掘機(jī)生產(chǎn)步驟的控制策略的研究和能源消費(fèi)的驗(yàn)證JongIlYoon1,DinhQuangTruong1,andKyoungKwanAhn1,##相應(yīng)的作者/電子郵件：kkahn@ulsan.ac.kr，電話：+82-52-259-2282，傳真：+82-52-259-1680關(guān)鍵詞：液壓挖掘機(jī)，電動(dòng)挖掘機(jī)，電動(dòng)液壓執(zhí)行器，控制，節(jié)能在燃油價(jià)格居高不下的今天，既要滿足節(jié)能和綠色施工機(jī)械排放的要求，又要不犧牲工作性能，安全性和可靠性，特別是對(duì)液壓挖掘機(jī)來(lái)說(shuō)，已顯得尤為重要。電液執(zhí)行機(jī)構(gòu)，已經(jīng)成功地應(yīng)用于汽車行業(yè)。本文的目的是提出一種新型的電動(dòng)液壓挖掘機(jī)，此挖掘機(jī)因?yàn)槭褂秒娨簣?zhí)行機(jī)構(gòu)
2、具有更強(qiáng)的節(jié)能能力。每個(gè)混合執(zhí)行器是由一個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)去回收挖掘機(jī)有負(fù)載時(shí)臂架降低的勢(shì)能或挖掘機(jī)停止回轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)能。對(duì)一個(gè)5噸級(jí)挖掘機(jī)包括常規(guī)的臂架系統(tǒng)和混合式臂架系統(tǒng)進(jìn)行了分析，開(kāi)發(fā)作為實(shí)驗(yàn)電動(dòng)挖掘機(jī)及其驗(yàn)證模型來(lái)評(píng)估所提出電動(dòng)挖掘機(jī)。同時(shí)給出了硬件條件。一個(gè)關(guān)于5噸實(shí)驗(yàn)電動(dòng)挖掘機(jī)的控制策略是建立在被操作機(jī)械能按照預(yù)期的表現(xiàn)的基礎(chǔ)上的。最后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)電動(dòng)挖掘機(jī)模擬與實(shí)驗(yàn)提出了挖掘機(jī)工作效率和能耗的調(diào)查報(bào)告。1、簡(jiǎn)介。液壓系統(tǒng)是許多現(xiàn)代工程機(jī)械工作不可缺少的組成部分。運(yùn)用液壓的重型作業(yè)機(jī)械中，挖掘機(jī)經(jīng)受要承受反復(fù)的沖擊和大的負(fù)載上的變化，如挖掘、低負(fù)荷操作、平整。然而，典型的液壓挖掘機(jī)總是
3、需要高能量，快速提地供給各個(gè)單獨(dú)或者設(shè)置在挖掘機(jī)遠(yuǎn)端上的機(jī)構(gòu)。在常規(guī)液壓挖掘機(jī)中，當(dāng)液壓動(dòng)力系統(tǒng)承受最大負(fù)載時(shí)，總是從一個(gè)泵供給能量，多余的功率作為熱量耗散。即使是在低負(fù)載操作時(shí)，這種輸入功率也很難以減小，因?yàn)闄C(jī)構(gòu)的結(jié)合需要流量維持。此外，在臂架降低、以及挖掘機(jī)的回轉(zhuǎn)停止時(shí)，勢(shì)能也作為熱量耗散。而且，為了提升動(dòng)臂，從泵加壓的液壓流體需要額外針對(duì)動(dòng)臂重力提供位置上的能量。相反，當(dāng)動(dòng)臂被驅(qū)動(dòng)到一個(gè)較低的位置時(shí)，作用在動(dòng)臂的重力使其降低。隨后，它促使液壓油流出機(jī)構(gòu)流向管道低壓的一端，此時(shí)駐留在較高位置動(dòng)臂的勢(shì)能就會(huì)丟失。同時(shí)，燃料成本的迅速增加，大氣污染、全球變暖已經(jīng)成為嚴(yán)重的問(wèn)題。因此，減
4、少能源消耗和污染排放成為迫在眉睫的要求?；旌蟿?dòng)力電動(dòng)液壓挖掘機(jī)是可行的解決方案。許多設(shè)計(jì)并應(yīng)用在混合動(dòng)力電動(dòng)汽車上的混合動(dòng)力系統(tǒng)的控制器的研究已經(jīng)完成。在工程機(jī)械領(lǐng)域，廠商也開(kāi)發(fā)了各種機(jī)器的基本混合概念，如串聯(lián)，并聯(lián)或復(fù)合類型的混合機(jī)械。然而，提出的混合式施工機(jī)械在與相應(yīng)的傳統(tǒng)的機(jī)器相比時(shí)表現(xiàn)已經(jīng)沒(méi)有太大的憂慮。為了克服傳統(tǒng)挖掘機(jī)的缺點(diǎn)，以及滿足挖掘機(jī)設(shè)計(jì)的電流需求，本文提出了一個(gè)名為電動(dòng)挖掘機(jī)的施工機(jī)械。這種挖掘機(jī)采用了消耗能量比傳統(tǒng)的液壓閥控制執(zhí)行器更少的電動(dòng)液壓執(zhí)行器。此外，在機(jī)器操作中產(chǎn)生的勢(shì)能和動(dòng)能也可以根據(jù)需要被儲(chǔ)存和再返回到系統(tǒng)中。通過(guò)對(duì)一臺(tái)5噸的帶有改進(jìn)的混合臂架系統(tǒng)的
5、挖掘機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)施驗(yàn)證所提出電動(dòng)挖掘機(jī)性能?；趯?shí)驗(yàn)電動(dòng)挖掘機(jī)結(jié)構(gòu)和工作條件，一個(gè)適當(dāng)?shù)目刂撇呗员辉O(shè)計(jì)去控制混合臂架系統(tǒng)，以提高它的工作效率高和節(jié)能能力。本文的其余部分安排如下。第2節(jié)給出了本文設(shè)計(jì)的力學(xué)分析和細(xì)致的實(shí)驗(yàn)電動(dòng)挖掘機(jī)硬件結(jié)構(gòu)。第3節(jié)是程序如何控制實(shí)驗(yàn)電動(dòng)挖掘機(jī)。第四和第五節(jié)驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)電動(dòng)挖掘機(jī)使用效率仿真和實(shí)驗(yàn)。第6節(jié)結(jié)語(yǔ)。2、電動(dòng)挖掘機(jī)2.1設(shè)計(jì)理念在文獻(xiàn)中，已經(jīng)提出了混合動(dòng)力挖掘機(jī)的幾種結(jié)構(gòu)。例如，在混合動(dòng)力挖掘機(jī)的串聯(lián)型，如圖所示。由發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的所有功率由一個(gè)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換成電能，而這個(gè)能量由電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的液壓泵再次轉(zhuǎn)換成機(jī)械動(dòng)力。因?yàn)橐簤汗苈泛捅奂芟到y(tǒng)是分離的，動(dòng)臂
6、的勢(shì)能可以被回收。另外，由一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。因此，動(dòng)能在此系統(tǒng)中的回收也是可能的。當(dāng)負(fù)載功率較輕，或回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和起重臂系統(tǒng)在再生模式下運(yùn)行時(shí)，電容器和電池中的存儲(chǔ)系統(tǒng)充電。與此相反，上述存儲(chǔ)設(shè)備在負(fù)載功率較大時(shí)放電。液壓泵是由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的無(wú)液力控制閥，減少液力損失。有時(shí)該發(fā)動(dòng)機(jī)可以被操作具有更高的效率而不必考慮負(fù)載的約束，發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)機(jī)械和液壓與負(fù)載斷開(kāi)連接。然而對(duì)于此挖掘機(jī)類型，發(fā)電機(jī)應(yīng)具有更大的容量，這增加了機(jī)器的成本。混合動(dòng)力挖掘機(jī)，如圖所示的平行型的另一種設(shè)計(jì)。,發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)構(gòu)直接由機(jī)械軸或液壓管線彼此相連。這里，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是由所述液壓泵的需求決定的，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)再生電力是不可
7、能的。因此，對(duì)于平行型，預(yù)計(jì)比串聯(lián)式只能較小的改善燃油經(jīng)濟(jì)性。但是發(fā)電機(jī)并不需要具有相同的容量作為發(fā)動(dòng)機(jī)，因此它可以被設(shè)計(jì)成比該系列類型更小。因此，額外的成本這方面并聯(lián)式比串聯(lián)式的要少得多。從上面的分析可以得出，一個(gè)新的混合動(dòng)力挖掘機(jī)，應(yīng)根據(jù)以下概念決定是否使用獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的執(zhí)行器。由于液壓的分流與合流一臺(tái)使用獨(dú)立驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的挖掘機(jī)可以減少能量損失，1、采用電液執(zhí)行器可以減少控制挖掘機(jī)產(chǎn)生的能量損失。2、挖掘機(jī)在可再生能源利用方面的能力，如勢(shì)能和
