挖掘机正流量控制系统的研究

论文摘要

本文根据国内外液压挖掘机节能技术的发展历史和现状,在分析与研究挖掘机流量节能控制方式性能的基础上,重点对电控正流量控制系统进行了阐述,研制出了采用电控正流量控制系统的履带式液压挖掘机,并进行了试验测试与分析。本课题研究的对象为川崎的正流量控制系统,其液压部分主要由具有正流量节能控制方式的主泵、主阀以及具有压力检测的手/脚先导阀组成。主泵具有正流量节能控制方式和总功率控制方式；主阀由8组换向阀组成,具有合流、再生锁定、优先和补油等功能。在分析正流量液压系统的基础上,建立正流量关键液压元件的数学模型。并使用AMESim软件建立其仿真模型,进行了正流量控制、总功率控制、回油再生以及挖掘工况等的仿真分析,得出正流量系统的动、静态特性。随后,采用英国nCode公司的eDAQ数据采集仪对正流量控制系统的挖掘机进行实车测试,完成了空载单个动作的完成时间及响应、复合动作完成时间及响应、挖掘效率等项目测试。经与负流量控制系统的挖掘机试验数据对比表明：正流量控制系统的挖掘机响应时间短,流量波动小,操作性更好,挖掘效率更高,油耗更低。经本课题对正流量控制系统的研究,对挖掘机正流量控制系统及元件有了深入的理解和应用。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT
• 1 本课题的研究背景和意义
• 1.1 研究背景介绍
• 1.2 国内外液压挖掘机节能技术的发展历史和现状
• 1.3 本课题的研究意义和目标
• 1.4 本章小结
• 2 挖掘机液压系统节能控制方式的分类、性能特点
• 2.1 负流量控制系统
• 2.2 负荷传感控制系统
• 2.3 正流量控制系统
• 2.4 各流量控制方式对比
• 2.5 本章小结
• 3 挖掘机正流量液压系统分析
• 3.1 正流量液压系统结构图
• 3.2 正流量液压系统分析
• 3.2.1 主泵功能及特性分析
• 3.2.2 主控阀回路分析
• 3.2.3 先导回路分析
• 3.3 本章小结
• 4 挖掘机正流量液压系统建模与仿真
• 4.1 建模仿真软件
• 4.1.1 AMESim软件特点
• 4.1.2 AMESim元件模型库简介
• 4.2 挖掘机正流量液压系统建模
• 4.2.1 正流量双联柱塞泵建模
• 4.2.2 主控阀斗杆油路部分
• 4.2.3 斗杆液压缸
• 4.3 挖掘机正流量液压系统仿真
• 4.3.1 正流量控制、总功率控制仿真分析
• 4.3.2 回油再生功能仿真
• 4.3.3 挖掘工况仿真
• 4.4 本章小结
• 5 挖掘机正流量液压系统测试
• 5.1 试验设备
• 5.2 试验及分析
• 5.2.1 斗杆动作测试与分析
• 5.2.2 挖掘过程斗杆油路流量和压力测试与分析
• 5.2.3 挖掘效率和油耗测试
• 5.3 本章小结
• 6 总结及展望
• 6.1 论文总结
• 6.2 工作展望
• 参考文献
• 作者简历