浅析挖掘机节能控制技术

近年来，挖掘机制造业得到迅速发展，许多企业在追求产品系列化的同时对挖掘机的性能要求也不断提高。目前，研究节能型液压挖掘机已成为国内外各企业追求的主要目标。对液压挖掘机的节能研究主要体现在两方面：改善元件的性能、改进液压系统和改善动力系统功率匹配。     

基于作业路径的液压挖掘机挖掘性能

为了解决中国液压挖掘机挖掘过程中挖掘力不足的问题,提出一种基于作业路径的液压挖掘机挖掘性能分析新方法。充分考虑挖掘机连续挖掘的习惯特点,定义挖掘作业路径由铲斗挖掘轨迹和斗杆挖掘轨迹复合组成,依据动臂工作位置将可行挖掘域分成一系列作业路径,基于挖掘作业路径上离散点的整机挖掘力参数来评估挖掘机的挖掘性能。基于新分析方法对1台中国产液压挖掘机和同吨位日本产液压挖掘机进行挖掘性能分析对比。研究结果表明:中国产挖掘机和进口挖掘机作业路径上最大挖掘力相差达20kN,斗杆挖掘充分发挥比例相差达12%,充分解释了中国自主生产的液压挖掘机挖掘性能不足的原因;该新方法对挖掘机的设计具有理论意义,同时推动了中国挖掘机研究工作的进一步发展。     

液压正铲挖掘机机构尺寸参数的确定方法

液压挖掘机自五十年代问世以来,其发展甚速。目前,国外以有斗容为6～8 M~3的大型液压挖掘机。由于其具有结构简单、重量轻、操作灵便、挖掘力大等优点而受到普遍欢迎。五十年代末,我国开始研制液压挖掘机,随着液压元件质量的提高,近来已有较快发展,现斗容已达1.6～2.5M~3。大斗容挖掘机性能的提高是设计应引以注意的问题。目前,     

面向液压挖掘机电控多路阀的控制系统参数整定

针对传统液压挖掘机多路阀结构与整机性能间的耦合、液压控制系统精度低带来的整机控制不匹配问题,为实现液压挖掘机多路阀简单化设计和整机控制系统自适应变化,提出面对液压挖掘机电控多路阀的控制系统参数整定方法.界定操纵电手柄输出为0-1数字信号,考虑整机多路阀结构特征,设计液压挖掘机电控多路阀的变参数一阶控制系统,提出综合系统冲击、能量利用率、跟随性三项指标作为参数整定的评价算法.通过设计电手柄-控制器-液压挖掘机整机性能表达的数字化平台三者衔接的半物理仿真平台进行试验,分析结果表明:控制系统有效,且控制器响应的一阶控制系统参数T、K可基于整机性能整定得出;时间常数T可由电控多路阀阀芯固有频率和阀芯开度决定,与阀芯阻尼比相关度较小.     

正铲液压挖掘机挖掘性能图谱叠加分析法

大型正铲液压式挖掘机的主要工作装置是由动臂、斗杆、回转机构、铲斗等几个部分组成的串联开链机构,这种构造的主要优点是:运动灵活、构造简单、操作方便等,在实际工作中得到越来越广泛的应用。本文是以提高挖掘机的性能为出发点,对正铲液压型挖掘机的工作装置机构进行分析研究,以正铲液压挖掘机的各铰点、豆齿尖以及重心为坐标,建立推广了正铲液压挖掘机性能方面分析的力学模型。在此基础上,第一次提出正铲液压挖掘机的性能的图谱叠加的分析方法。这种方法是把各种工况下的11张图叠加在同一张图谱上再进行研究分析,这样比原来能更加全面并且直观的反应出正铲液压挖掘机的挖掘性能。从而实现对正铲液压挖掘机的工作装置的整体优化。     

论挖掘机液压系统维护的重要性

随着我国基础建设事业的发展,各种类型的挖掘机广泛应用于各种建设领域。由于液压传动技术因其具有传动装置体积小、质量轻、结构紧凑、动作灵敏、便于实现自动化等优点,在挖掘机上被广泛应用。但是液压技术发展中始终存在两个难题困扰着厂家和用户．一是泄露,二是污染。对于在挖掘机上广泛应用的电磁比例控制系和液压伺服控制系统来讲,污染控制显得更为重要。     

挖掘机液压系统功率控制方式及性能分析

本文回顾了挖掘机液压系统功率控制方式的沿革,分析了节流调速、负流量控制和正流量控制等主要功率控制系统的结构和性能上的优缺点并作出总结,展望了挖掘机液压系统功率控制方式的发展方向。     

挖掘机液压装置故障剖析及解决方法

挖掘机作为河道整治工程施工的主要设备,其性能的好坏,直接影响工程施工顺利进行,而液压装置故障是挖掘机出现故障的重要一环。本文剖析了挖掘机液压装置常发的故障,进而总结了一些简易实用的解决方法。     

液压挖掘机的常见故障诊断与维修保养探讨

随着我国建设事业的迅速发展,液压挖掘机已成为重要的土石方施工机械被广泛应用于工程中。相关人员也对挖掘机的常见故障进行总结并且提出一系列排除方法。本文列举了液压挖掘机常见的故障现象及其原因,提出了挖掘机的常见故障诊断与维修保养策略。     

液压挖掘机换向阀微动特性的健壮性评价

针对液压挖掘机换向阀微动性能评价问题,提出采用最小敏感流量系数作为定量化评价微动性能的方法。在先导压力与工作流量同步的条件下,以相对先导压力的工作流量变化梯度为其微动性能评价指标,并在以液压马达表达工作流量变化的前提下构建液压挖掘机换向阀微动的仿真过程,通过与多路阀动态特性实验台架物理实验结果对比来验证其仿真的可靠性;以某型号整机微动性能良好的液压挖掘机多路阀回转联为对象,在其微动初段敏感度与微动末段敏感度之比为7.35的情况下,敏感流量系数的变化具有健壮性。研究结果表明,将最小敏感流量系数作为其微动性能评价指标具有较高的合理性,对阀芯的结构拓扑形态优化设计具有实际意义。     

清洁高效新型矿用液压挖掘机设计研究

矿用液压挖掘机技术发展到今天已较为成熟,但需要改进的地方还很多.由于液压挖掘机采用柴油发动机驱动,长时间工作会对环境带来极大的污染,而对挖掘机动臂结构进行轻量化设计可有效降低挖掘机功率消耗,减少整机配重,提高挖掘能力.笔者提出采用高效电机驱动挖掘机的崭新理念,同时对动臂结构进行了轻量化优化,优化了整机重心,提高了整机稳定性,以期研究一种新型清洁高效的矿用液压挖掘机.     

液压挖掘机工作装置建模分析与仿真

针对液压挖掘机运动学和动力学建模复杂过程,以某型6 t挖掘机工作装置为研究对象,利用SimMechanics对机械结构进行快速建模,从而代替运动学模型获得挖掘机机构模型.采用Pro/E软件对液压挖掘机工作装置建立三维模型,将其导入ADAMS环境中,并对比验证作业结果.在ADAMS软件中,对挖掘机工作装置进行动力学仿真,得到液压挖掘机的工作特性曲线.仿真结果表明:理论上添加的载荷能够体现在各个驱动关节处受力变化中,相比其他阶段,在挖掘阶段关节受力矩变化影响较为复杂.     

中型反铲挖掘机液压系统设计中的参数计算

2008年北京奥运会、2010年上海世博会、西部大开发、南水北调工程对机械设备的需求为挖掘机生产厂商提供了大量商机。另为满足国民经济发展的需要,尽快为国内市场提供产品质量好、可靠性高的液压挖掘机,改变大中型液压挖掘机长期依靠进口的被动局面当务之急是大力发展我国液压挖掘机。     

液压挖掘机节能技术概析

节能减排、低碳经济已成为发展之主流,液压挖掘机负载状况变化较大,液压系统的效率变化也非常大,存在各种形式的能量损失。本文简述了液压挖掘机能量损失的各种形式,并在此基础上,介绍了液压挖掘机各种节能控制技术,以期为液压挖掘机节能技术的深入研究提供参考与借鉴。     

液压挖掘机回转系统启动性能的仿真研究

液压挖掘机回转系统启动过程中存在严重溢流损失,提高启动速度和减小溢流损失很难同时实现,尤其是对于中大型液压挖掘机。利用AMESim和ADAMS仿真软件,建立挖掘机回转系统的机---液联合仿真模型,分析相关参数对回转启动性能的影响,通过优化系统参数,减小启动溢流损失的同时提高了启动速度。     

单斗液压挖掘机发动机微机节能控制系统

为了有效地控制单斗液压挖掘机在工作过程中的能量损失,减少液压系统的发热,改善工作性能,特设计了一种单斗液压挖掘机发动机微机控制系统该控制系统采用负荷传感,由微机判断挖掘机的工作状态,并据此控制发动机而达到节能的目的该系统具有中位自动怠速、降低液压系统的节流损失和溢流损失等功能使用该控制系统并不需要改变挖掘机的液压系统及其它结构本文在简要介绍了该控制系统工作原理的基础上,详细地分析了该系统的节能原理及效果     

单斗液压挖掘机发动机微机节能控制系统

为了有效地控制单半液压挖掘机在工作过程中的能量损失,减少液压系统的发热,改善工作性能,特设计了一种单斗液压挖掘机发动机微机控制系统。该控制系统采用负荷传感,由微机判断挖掘机的工作状态,并据此控制发动机而达到节能的目的,该具有中位自动怠速、降低液压系统的节流损失和溢流损失等功能,使用该控制系统并不需要改变挖掘机的液压系统及其它结构,本文在简要介绍了该控制系统工作原理的基础上,详细地分析了该系统的节能     

浅析挖掘机液压泵发生故障的原因和维修方法

挖掘机是工程施工中的重要施工机械,广泛应用于筑路、建筑、露天采矿、水利和国防工程中。而目前应用最广泛的是液压式挖掘机。液压式挖掘机液压泵的好坏直接影响到其动力性、可靠性、经济性、噪声、振动与排放特性的好坏,笔者根据自己的实践经验,对液压挖掘机的常见液压故障做以下分析,仅供参考。     

小型轮式挖掘机的设计与性能分析

针对目前小型轮式挖掘机缺乏设计理论支持、存在性能低和质量差的问题,提出了小型轮式挖掘机总体设计和主要参数的选择方法,给出了其特有的结构形式及整机最佳挖掘性能的发挥区域.对新研制的WYL50小型轮式挖掘机从设计、配套件选择和制造3个方面降低成本、提高性能和质量,并对其技术性能进行了试验分析.试验结果表明:该机设计参数选择合理、性能优越,完全满足小型轮式挖掘机的作业要求,与通用挖掘机相比成本降低60%～70%;提出的设计方法科学合理,对小型轮式挖掘机的设计和生产具有指导意义.     

液压挖掘机混合动力系统节能特性及试验研究

针对目前液压挖掘机能量利用率低、油耗高的问题,分析挖掘机在典型作业工况下的能量损耗,确定混合动力系统进行节能研究的重要方向.根据混合动力挖掘机的特点,提出基于超级电容与电机的并联式油电混合动力系统方案,以山河智能公司20吨级液压挖掘机为平台建立系统仿真模型,对系统动力耦合特性、控制策略及超级电容SOC等因素给混合动力挖掘机节能效果带来的影响进行理论计算和仿真分析,并对系统关键参数进行了优化匹配.搭建液压挖掘机混合动力系统试验平台,对系统的节能效果进行试验验证.研究结果表明,采用油电并联混合动力系统,并选择合适的动力耦合参数、瞬时优化控制策略及超级电容SOC补偿参数有利于提高液压挖掘机的节能指标,节能效率可改善20%以上.