机械工程学报

作者：郝云晓, 夏连鹏, 权龙, 赵斌, 程珩, 熊晓燕

单位：太原理工大学新型传感器与智能控制教育部和山西省重点实验室 太原 030024

关键词：闭式泵控系统,能量回收利用,三腔液压缸,液气储能平衡,液压挖掘机；

基金：国家自然科学基金（U1510206，51675364，51605322）和山西省重点研发计划（201803D421040）资助项目。

采用变转速泵控缸闭式系统的重载举升机构，在超越负载工况下，若不采用制动电阻或能量回收装置，系统将由于电机不能支撑反向负载而失控。但制动电阻消耗电机的发电能量，降低系统能效，增加系统散热负担。针对上述问题，提出一种基于液气储能的重载举升机构闭式泵控三腔液压缸系统，并将其应用于液压挖掘机动臂。液压泵与三腔液压缸的无杆腔和有杆腔连接，控制动臂运行；配重腔与蓄能器连接平衡挖掘机执行机构的重量，直接回收利用执行机构的势能。研究中，首先确定三腔液压缸和蓄能器的参数，然后设计系统的控制策略，最后构建闭式泵控三腔液压缸的挖掘机动臂试验系统，验证系统的可行性。试验结果表明，合理设置蓄能器的压力，不仅可以实现动臂势能的直接回收利用，而且可以使电机始终处于电动状态，提高系统的可控性和能量效率，与负载敏感控制的三腔液压缸系统相比，液压泵输出能量降低27.2%。

来源：2019年第16期

《机械工程学报》期刊编辑部

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