論文開題報告：液壓挖掘機混合動力系統(tǒng)復合模式研究

大學本科畢業(yè)論文(設計)開題報告
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姓名 周志偉 學號 0811116047 指導

課題名稱 液壓挖掘機混合動力系統(tǒng)復合模式研究

1、本課題的的研究目的和意義：


意義：因為節(jié)能環(huán)保是當前人類社會發(fā)展所面臨的重大課題，日益受到重視。所以在這樣的背景下近年來，各國相繼出臺政策和標準以限制非公路機動車的排放。挖掘機是應用最廣泛的工程機械之一，混合動力技術在挖掘機上的應用成為多方關注的焦點，國內外多家工程機械廠商先后研發(fā)混合動力挖掘機機型。
目的：降低挖掘機燃油消耗，使系統(tǒng)平衡從而能達到提高整機工作效率。

2、 文獻綜述（國內外研究情況及其發(fā)展）：

目前世界主要工程機械制造企業(yè)都在致力于混合動力工程機械產(chǎn)品的研究，有的處于樣機研制階段，有的已開始小批量推向市場。
2003年日立建機成功研制出世界第一臺混合動力輪式裝載機，2006年4月該公司聯(lián)合紐荷蘭又推出了7t級小型串聯(lián)式混合動力液壓挖掘機;2004年5月日本小松公司研制成功了世界第一臺混合動力液壓挖掘機試驗樣機，又于2008年6月在第一臺試驗樣機的基礎上正式向日本市場推出了20 t級PC200-8型混
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動力工程機械主要集中在挖掘機、裝載機與叉車3大類工程機械，這3大類工程機械的產(chǎn)品銷f排在前3位占總銷售量的80.6%。據(jù)除中國以外的全世界工程機械多年來銷售量統(tǒng)計，這3大類工程機械市場占有率均在75%以上。因此，只要解決了這3大類工程機械的節(jié)能減排，就解決了75%以上工程機械的節(jié)能減排。同時，其他工程機械與這3大類工程機械有許多相同或相似之處，只要解決了這3大類工程機械的節(jié)能減排，其他的將迎刃而解。在這3大類工程機械中，液壓挖掘機具有重要地位。因液壓挖掘機是全液壓驅動，比裝載機、叉車的液力機械傳動實現(xiàn)混合動力相對容易，且節(jié)能減排的效果也更加明顯。同時，液壓挖掘機回轉制動能及動臂下降勢能回收，其節(jié)能效果也比較顯著。因此，混合動力液壓挖掘機最具典型性與代表性，是各大主機廠家研制混合動力的優(yōu)先機種。


3、 本課題的主要研究內容（提綱）和成果形式：

1. 液壓挖掘機和混合動力系統(tǒng)的基本工作原理

液壓系統(tǒng)的整個工作過程基本上可以視為是電動機產(chǎn)生機械能-液壓泵轉化為液壓能-液壓馬達轉化為機械能。而在這其中有很多的能量損耗，到底如何降低這其中的能量損耗呢，通過在系統(tǒng)中并聯(lián)一個液壓馬達（泵）和一個蓄能器。當系統(tǒng)中電機輸出的能量多余時就可以把多余的能量通過液壓泵轉化為液壓能儲存在蓄能器中，反之則蓄能器通過液壓馬達將多余的壓力能釋放出來，這樣就可以使整個系統(tǒng)趨于平衡，從而能達到提高工作效率的作用。


2. 液壓混合動力系統(tǒng)的分類
串聯(lián)式 在液壓系統(tǒng)中串聯(lián)一個蓄能器，其優(yōu)點是避免了發(fā)動機與外界負載直接聯(lián)系，可以穩(wěn)定的工作。缺點是能量傳遞環(huán)節(jié)多，能量損失大。

并聯(lián)式 在液壓系統(tǒng)中與執(zhí)行元件并聯(lián)一個蓄能器，這樣可以大大的提高節(jié)能效率。


4、擬解決的關鍵問題：

歸根結底混合動力系統(tǒng)的本質就是降低挖掘機燃油消耗，是系統(tǒng)平衡從而能達到提高整機工作效率。液壓系統(tǒng)的整個工作過程基本上可以視為是電動機產(chǎn)生機械能-液壓泵轉化為液壓能-液壓馬達轉化為機械能。而在這其中有很多的能量損耗，到底如何降低這其中的能量損耗呢，通過在系統(tǒng)中并聯(lián)一個液壓馬達（泵）和一個蓄能器。當系統(tǒng)中電機輸出的能量多余時就可以把多余的能量通過液壓泵轉化為液壓能儲存在蓄能器中，反之則蓄能器通過液壓馬達將多余的壓力能釋放出來，這樣就可以使整個系統(tǒng)趨于平衡，從而能達到提高工作效率的作用。



5、研究思路、方法和步驟：

（1）通過搜集相關文獻資料進行理論研究。
（2）學習掌握液壓挖掘機和混合動力系統(tǒng)的基本工作原理。
（3）建立不同動力復合模式的混合動力源和關鍵元件的參數(shù)設計。
（4）通過AMEsim軟件的學習和應用對建立的液壓挖掘機混合動力系統(tǒng)進行仿真分析，要求系統(tǒng)的工況要趨于平衡

6、本課題的進度安排：
第1-4周：收集并整理文獻資料，完成文獻綜述和開題報告。
第5-8周：閱讀文獻，學習液壓挖掘機的工作原理和AMEsim仿真軟件，完成英文文獻翻譯。
第9-12周：分析液壓挖掘機的負載特性，提出多種動力復合方案，并完成關鍵元件的參數(shù)設計
第13-14周：建立仿真模型，并進行仿真研究；
第15-16周：綜合文獻資料以及研究結論，撰寫畢業(yè)設計論文。











7、參考文獻：
[1] Zhang Y T， Wang Q F， *iao Q. Simulation research on energy saving of hydraulic system in hybrid construction machinery [C]. The Si*th International Conference on Fluid Power Transmission and Control， Hangzhou， 2005: 509–513.
[2] Wang D Y， Guan C， Pan S *， Zhang M J， Lin *. Performance analysis of hydraulic e*cavator power train hybridization [J]. Automation in Construction， 2009，18 (3): 249–257.
[3] 肖清，王慶豐，張彥廷，付強. 液壓挖掘機混合動力系統(tǒng)建模及控制策略研究[J]. ……（未完，全文共4813字，當前僅顯示2431字，請閱讀下面提示信息。收藏《論文開題報告：液壓挖掘機混合動力系統(tǒng)復合模式研究》）