直驱泵控三腔液压缸挖掘机动臂节能研究

作     者：张树忠 张雪峰 刘意 刘晓红 ZHANG Shu-zhong;ZHANG Xue-feng;LIU Yi;LIU Xiao-hong

作者机构：福建理工大学福建省智能加工技术及装备重点实验室福建福州350108 北京建筑机械化研究院有限公司北京100000 先进驱动节能技术教育部工程研究中心四川成都610031 

出 版 物：《液压与气动》 (Chinese Hydraulics & Pneumatics)

年 卷 期：2023年第47卷第10期

页      面：110-118页

学科分类：08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：福建省自然科学基金(2021J011051) 福建理工大学海洋专项研究(GY-Z23087) 2022年省级科技创新重点项目(2022G02007) 福建省2022年中央引导地方科技发展资金(2022L3014)。 

主　　题：液压挖掘机 三腔液压缸 直驱泵控系统 液压蓄能器 能量回收 

摘      要：针对液压挖掘机动臂系统举升时峰值功率大、下降时重力势能转换为热能浪费等情况,提出直驱泵控三腔液压缸动臂节能系统。该系统采用柱塞缸与活塞缸结合形成的三腔液压缸,通过伺服电机驱动定量泵控制A,B腔,C腔与蓄能器相接进行存储释放势能,并对蓄能器不同初始压力下对系统能耗进行分析。同时增设逆变器、电容等对马达工况回馈的能量进行电气式能量回收。MATLAB/Simulink建立直驱泵控三腔液压缸节能系统模型。在仅动臂升降工况下进行仿真,结果表明,相比直驱泵控差动缸,提出的节能系统可降低峰值功率36.64%和节能40.24%,实现高效的势能回收,取得良好的节能效果,同时系统运行速度最大误差减小了23%,进一步提高了系统运行平稳性。