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机床与液压 2021年第22期49卷 97-102页

作者：刘姿甫柯坚李前坤杨志军西南交通大学机械工程学院四川成都610031

静液压叉车通过制动溢流阀完成行走制动的过程中,叉车大部分动量以热能的形式流失。为了减少制动溢流损失,设计一套基于蓄能器及双联泵/马达的静液压叉车行走制动能量回收系统。分析该能量回收系统工作原理,对叉车各元件的参数进行了计... 详细信息

静液压叉车通过制动溢流阀完成行走制动的过程中,叉车大部分动量以热能的形式流失。为了减少制动溢流损失,设计一套基于蓄能器及双联泵/马达的静液压叉车行走制动能量回收系统。分析该能量回收系统工作原理,对叉车各元件的参数进行了计算,建立了系统数学模型和AMESim仿真模型,并对无能量回收启停和能量回收启停两种工况进行了对比分析。结果表明:该系统的蓄能器回收效率可达到26.41%,能量再利用效率可达到90.81%,总节能效率最高可达23.98%。此能量回收系统节能效率可观,为静液压叉车节能技术的进一步研究提供了参考。

关键词：静液压叉车制动能量回收蓄能器 AMESim仿真

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静液压叉车传动系统分析及制动能量回收系统设计与研究

静液压叉车传动系统分析及制动能量回收系统设计与研究

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作者：刘姿甫西南交通大学

学位级别：硕士

叉车作为货物运输的重要载具,在港口、货场、工厂车间及仓库等工作场景下具有广泛应用。电动静液压叉车具有零排放、无污染、噪音小、扭矩大以及无级变速等优点,逐渐成为室内搬运等施工环境的主要载具。然而,由于该类车辆在工作过程中... 详细信息

叉车作为货物运输的重要载具,在港口、货场、工厂车间及仓库等工作场景下具有广泛应用。电动静液压叉车具有零排放、无污染、噪音小、扭矩大以及无级变速等优点,逐渐成为室内搬运等施工环境的主要载具。然而,由于该类车辆在工作过程中制动十分频繁,导致能量的大量损失;同时,液压系统比例溢流阀因大量溢流导致的油液温升问题对整个液压系统的正常工作产生不利影响。为改善静液压叉车的制动能量损失与油液温升问题,提升车辆的能量利用效率,本文设计了适用于静液压叉车的制动能量回收系统,通过节能效率分析、热特性对比分析、回收效率影响因素研究和关键参数优化等步骤对所设计系统的综合性能进行了分析与优化;此外,为保障静液压叉车制动的安全性与平稳性,制定了相应的制动能量回收控制策略,本文具体工作如下:首先,本文介绍了3.5t静液压叉车整机的工作原理和实际应用场景下的工作特性,对系统的能耗分布进行了分析;对静液压叉车传动系统制动功率损失和比例溢流阀处的油液温升进行了理论分析与计算;利用AMESim软件建立了电液比例溢流阀THCD模型和静液压传动系统仿真模型,对空载和满载两个典型工况下的制动能量损失与温升特性开展了仿真分析。结果表明:制动时比例溢流阀溢流功率最高可达31.9kW,油箱热平衡温度超过油液适宜工作温度,亟需借助相关研究改善这一现状,从而保障静液压叉车运行时的安全性。其次,借助液压蓄能器储能技术在能量快速存储与释放方面的优势,本文融合液压蓄能器和泵/马达等元件设计了一种适用于静液压叉车的并联式制动能量回收系统,来实现降低静液压叉车制动能量损失与油液温升的目的;根据动力学模型对系统关键动力元件进行了参数匹配与选型,基于AMESim建立了相应的软件仿真模型,对能量回收效率及能量回收前后的温升特性进行了分析。结果表明:所设计的制动能量回收系统总节能效率可达27.4%;此外,油箱热平衡温度降低了29.7%。此能量回收系统总节能效率可观,有效改善了油液温升对传动系统的不利影响。然后,本文对能量回收效率的主要影响因素进行了仿真分析,结果显示:蓄能器预充气压力和泵/马达排量对能量回收效率的影响较大,蓄能器有效容积的影响较小,叉车行驶速度相比于叉车载荷的影响较大。基于此结果,本文参考叉车实际工况对蓄能器预充气压力和泵/马达排量两个主要元件参数进行了基于遗传算法的参数优化,优化后的仿真结果表明:蓄能器累计回收能量增加了9.4k J,能量回收效率提高了15.6%。最后,为提升装备有制动能量回收系统的静液压叉车制动时的安全性和平稳性,本文制定了相应的制动能量回收系统控制策略。将制动踏板位移与踏板速度作为两输入,利用模糊控制算法对驾驶员的制动意图进行识别;制定了能量回收的启闭条件;利用PID控制实现电液比例溢流阀的反馈控制。在MATLAB/Simulink-AMESim建立了制动能量回收控制策略联合仿真模型,仿真分析结果表明:此控制策略在保证能量回收效率的前提下,可实现对制动力的稳定控制,有效保障了静液压叉车制动时的安全性与平稳性。

关键词：静液压叉车热特性分析制动能量回收节能效率制动控制策略

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叉车液压系统热平衡温度检验检测技术研究

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机械管理开发 2024年第3期39卷 65-67页

作者：镡宁丁延雪陕西延长中煤榆林能源化工有限公司陕西榆林718500

通过分析叉车液压系统作用机理及主要执行元件,对其系统能耗分配情况进行研究,设计试验方案就叉车转向、升降、制动过程能量损耗、比例溢流阀温升进行检测计算,同时通过上述参数理论计算,分析叉车油箱的热平衡状态。

关键词：静液压叉车热特性分析制动能量回收

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