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188宝金博页面版: 基于二次调节技术的旋挖钻机节能研究(定稿)

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内容提示: 第l期( 总期50 期)高体籀劲j拉鲥N o. 1( s仃i毫l N o . 50), : !坚竺!星: : : !些!呈些呈三!竺竺塑垫!些塑!塑!。竺; 。〖:基于二次调节技术的旋挖钻机节能研究吴嘉斌乌建中张大兵蒋航张鸿喜( 同济大学机械工程学院上海20 0 0 9 2)擅I: 旋挖钻机钻杆升降系统作业频繁且能耗高, 其卷扬系统一般采用带平衡两的液压马达驱动, 钻杆下降时在平衡阀的节流作用下钻杆大部分的重力势能转化为液压油的热能, 为此, 提出了利用带二次调节的泵, 马达配合蓄能器进行钻杆下放的能量回收, 同时在提升钻杆时从蓄能器释放能量的二次调节系统。 建立了二次调节系统模型, 采用基于主轴转速反馈的P ID 控制算法, 对系统的动态性能进行...

文档格式:PDF | 页数:6 | 浏览次数:176 | 上传日期:2013-08-31 13:42:31 | 文档星级:
第l期( 总期50 期)高体籀劲j拉鲥N o. 1( s仃i毫l N o . 50), : !坚竺!星: : : !些!呈些呈三!竺竺塑垫!些塑!塑!。竺; 。〖:基于二次调节技术的旋挖钻机节能研究吴嘉斌乌建中张大兵蒋航张鸿喜( 同济大学机械工程学院上海20 0 0 9 2)擅I: 旋挖钻机钻杆升降系统作业频繁且能耗高, 其卷扬系统一般采用带平衡两的液压马达驱动, 钻杆下降时在平衡阀的节流作用下钻杆大部分的重力势能转化为液压油的热能, 为此, 提出了利用带二次调节的泵, 马达配合蓄能器进行钻杆下放的能量回收, 同时在提升钻杆时从蓄能器释放能量的二次调节系统。 建立了二次调节系统模型, 采用基于主轴转速反馈的P ID 控制算法, 对系统的动态性能进行了仿真, 并且建立了蓄能器能量回收数学横型。 根据仿真的数据获得了蓄能器的能量回收事和释放事。 研究表明。 闭环控制系统响应迅速. 运行稳定。关键词: 旋挖钻机; 钻杆升降; 二次调节; P ID 控制; 能量回收中圈分冀号: T H l37 . 3文献标志码: A文章簟号: 167 2- 9 9 0 4 - ( 20 12}0 1- 0 0 22. 0 0 5引言旋挖钻机属于工程机械中的桩工设备, 在建筑施工中有着广泛的应用。 旋挖钻机工作时钻杆和钻具需要反复循环升降运动, 同时钴杆、 钻具和钻具内泥土的重量很大, 提升作业行程很长, 一般灌注桩的深度有几十米深, 需要消耗很大的发动机功率, 提升作业时通过卷扬的提升运动转变成为钻杆和钻具的重力势能。 而下降作业时钻杆和钻具的重力势能不能得到很好的吸收和储存, 几乎全部转变为热能而起液压油温度升高, 给系统的正常运行带来了很大的影响。 同时也带来了极大的能量浪费。 因此。 研究钴杆和钻具下放的能量回收问题有着重要的意义。l静液二次调节技术背景静液二次调节是德国国防工业大学H . W . N ik o -la u s教授于19 7 7 年首先提出来的一种主要用于挖掘机回转制动能量回收的液压传动系统…。 随后德国力士乐公司生产出了具有二次调节特性的A 4 V S OD S l系列泵冯达系统m , 如图1所示, 其主要是利用液压二次元件在泵与马达之间的工况切换来实现能量转换和传递。 当外负载拖动二次元件转动时, 二次元件工作于泵工况, 并向系统输入压力油。 当二次元件工作于马达工况时。 其向外负载输出扭矩。 静液= 次调节技术的优点在于。 通过改变斜盘倾角可以直接进行转速、 转角、 扭矩和功率的调节, 同时二次调节系统可利收稿E l期: 2011. II. 07作者倚介: 吴嘉斌( 19s5. )。 男。 在读礤士研究生。 研究方向为: 机电藏控制。用液压蓄能器作为贮能元件, 对工作构件的制动动能进行有效的回收以及重新释放和利用. 因此, 此项技术被用于工程机械上车回转制动能量回收, 以及汽车的制动能量回收之中, 获得了良好的能量回收效果。实现了能降耗的目的。 但是对于重力势能的回收利用, 尤其是重物从高空长距离下放时的能量回收, 国内外目前没有成熟的研究。 本文利用旋挖钻机的钻杆升降系统作为对象, 深人研究二次调节技术在钻杆下放能量回收和提升能量释放过程中的应用。圈I二次调节系统实物圈2二次调节技术在旋挖钻机中的应用旋挖钻机原有的钻杆升降系统是利用带平衡阀的闭式系统控制绞车的正反转, 当钻杆下放时, 由于平衡阀的节流作用使钻杆下放速度平稳。 但是由于平衡阀的节流作用会导致钻杆下放的重力势能几乎全部转化为液压油的热能而引起液压油过热, 对液压万方数据

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