高空升降车的能耗及节能方案   白云高空升降车出租, 白云高空升降车租赁, 白云高空升降车,  目前个别液压元件的制造技术比较成熟，因此通过个别液压元件的性能改善来实现液压系统节能效果的大幅度改善很难得到。所以在液压系统的各部分能量损耗当中液压泵、液压紅和液压马达的能量损失在目前的情况下不可除掉。发动机的能量损失与高空升降车的工作条件有关，溢流阀和主控阀的能量损失与现在挖掘机采用的液压系统有关。挖掘机的负载情况不能改变，所以在现在的挖掘机动力系统里发动机工作条件的改善很难得到，唯一的方案是采用混合动力系统。并且在现在的节流控制液压系统的液压控制阀上的能量损失不可避免，唯一的解决方案是通过液压系统的结构改造来除掉节流损失和回收能量。下面对发动机和液压系统里的能量损失详细考察。发动机能量损失的分析在高空升降车中发动机的燃料利用率比较低。一方面与发动机本身的性能有关，另一方面与发动机的工作条件有关。因为发动机制造技术已经比较成熟，所以短时间内大幅度地提高发动机性能很难实现。因此改善发动机的燃料利用率的钢匙在于发动机工作条件的改善，就是说提高发动机的燃料利用率的唯一有效的方案在于通过随着负载变化而控制发动机工作点来改善发动机的工作条件。由柴油机万有特性可知，对同一发动机输出功率，能得到无数个不同发动机工作点（转速和转矩的组合），其中在一部分工作点燃油利用率较高，反而在一部分工作点燃油利用率较低，反正必有一个燃油利用率最——高的工作点。对不同发动机输出功率，连接这些燃油利用率最高的工作点来可得到一条线，可以说该条线是发动机最佳工作线。在某种挖掘工况下发动机输出功率（液压泵需求功率）的仿真曲线。在传统高空升降车由发动机直接驱动液压泵，因此液压泵出口压力和排量的波动直接引起发动机工作点的变化。由发动机万有特性可知，当发动机工作在有限的转矩和转速范围内时才能够发挥高效率以及高燃油经济性。当在任何工况下发动机都工作在最佳油耗线附近的时候，可以说柴油机的燃油消耗最低，燃油经济性最高。但是在任何挖掘机工况下负载变化很大，从而随着负载变化，调节油门开度来控制发动机工作点很难实现，高空升降车工作全过程当中满足这样的条件是不可能的，结果发动机经常工作在低效区。由某种高空升降车发动机工作点的实测结果和对发动机输出功率的仿真结果，在发动机的大部分工作过程中负载的大小不到最高负载的，这时候发动机工作在燃油效率较低的工作点，这就是发动机工作效率很低的原因之一。自从混合动力技术的出现以来能够解决这些问题，使高空升降车进一步大幅度提高节能效果是可能的。 从液压系统的能量损失包括液压菜损耗、液压紅及液压马达损耗、溢流损耗和控制阀损耗。由于液压元件制造技术较成熟，通过液压元件的性能改善使能量损耗的大幅度减少不能期待。唯一解决方法是通过液压系统的结构改进来减少节流损失旁路损失、进油节流损失和回油节流损失）。为了对液压系统的能耗进行分析，利用上述的仿真模型来进行仿真和结果分析。

     在一个周期中，液压菜所作的总功。液压录的能量损耗为厂邮液控阔的能量损耗计算液控阀的能量损耗主要包括主控阀（多路换向阀）和溢流阀的能量损耗。主控阀的能量损失有进油、回油与旁路节流损失三部分。①进油节流损失为  ②回油节流损失为五    ③旁路节流损失为    ④溢流损失为式中： 在主控阀的油口压力和流量，在主控阀的油口压力和流量；在主控阀的油口压力和流量；—在主控阀的油口压力，通过溢流阀的溢流量，分一在主控阀上旁路泄漏流量，—液压泵的总效率。  为了比较分析的便利，选取液压泵的总输入能量作为基准值，计算得到各部分能量损耗对基准值的相对值（百分率）之后，由该相对值进行比较分析就是说在一个工作周期中，得到液压系统的各项能量损耗，然后计算对液压录总输入能量的相对值，根据相对值，对能量损失仿真结果进行比较分析。液压泵总能量损耗的百分率为士五。总进油节流损失的百分率为為士么总回油节流损失的百分率为為。士。总旁路节流损失的百分率为士么总溢流损失的百分率为—式中下标，，分别意味回转体、斗杆、动臂和斗用主控阀—下标，分别代表液压源和液压源或者溢流阀和溢流阀利用在第二章建立的高空升降车的仿真模型和第三章的主控阀控制信号和液压泵控制信号，对高空升降车的标准挖掘过程中的能量损耗进行了仿真。测定有关位置的压力和流量之后，通过运算来得到各项能量损失。  液压泵输入能量的都损失在主控阀上，损失在液压泵上而在溢流阀上溢流损失和在液压执行元件上能量损失所占的比例很小。液压菜总输入能量为。

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     在主控阀里的能量损失有进油节流损失、回油节流损失和旁路节流损失三种，各自节流损失所占的比例分别为，和。由仿真结果可知，回油损失所占的比例最大，占主控阀能量损失的大部分，因此应该作为高空升降车节能研究的主要对象。其中回转体液压系统和动臂液压系统的回油节流损失分别占液压菜的总输入能量的、。这些损失占总能量损失的绝大部分，所以成为高空升降车节能研究的主要焦点。通过液压系统的结构改进，能回收这些能量来减少或消除能量损失。溢流损失很小的原因在于当执行机构不工作时给液压泵变量调节机构的控制信号为零。旁路节流损失很小的原因在于利用中位机能为型的换向阀而换向阀泄漏面积的设定值很小。  只利用基于比例换向阀的开环节流控制液压系统不能从根本上消除节流损失，唯一的解决方法是利用闭环容积控制液压系统。对其将在下节里具体考察。高空升降车用节能液压系统从高空升降车的能量损失和节能方案示意和对传统高空升降车的仿真结果可以看出目前高空升降车节能的途径在于液压系统的结构改进，就是说进油节流损失、回油节流损失以及旁路节流损失的消除。条件在主控陶的能量损失中进油节流损失、回油节流损失和旁路节流损失各自所占的比例分别为。旁路节流损失所占的比例很小，因此主要考察对象为进油节流损失和回油节流损失。从对以上仿真结果的分析和现行的研究资料的综合可得以下：消除进油节流损失的方法在高空升降车上不是采用节流控制方式而是釆用容积控制方式。主控阀的回油节流损失包括两个方面：进回油口联动产生的节流损失和可回收的能量的浪费，其中可回收的能量的浪费所占的比例较大。当液压执行元件的加减速或精细操作时，主控阔的阀口开度较小，因此回油口上会产生较大的节流损失。转台的制动时的惯性能和当动臂、斗杆和产斗的下放时的势能全部损失在主控阀和油箱内，而产生系统的发热。  画斜线的部分为当制动时和下放时出口压力变化，该期间的压力能转化为液压系统的热能。如果采用闭环容积控制液压系统，则不仅在主控阀除掉能量损失而且可以回收再利用能量，从而消除各项节流损失的最佳方法在于采用闭环容积控制液压系统。  

      鉴于上述情况，条件如下：①能够实现高空升降车的工作性能。  ②尽可能消除进油节流损失、回油节流损失、旁路节流损失。  ③能够回收转台制动时的惯性能和执行机构下放时的势能。④尽可能减少由液压系统结构改进而产生的成本增加。

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