针对徐工某中型正流量挖掘机回转系统存在的较大溢流损失,设计了一种减小能量损失的节能控制方法。首先建立挖掘机回转系统关键部件模型;其次基于趋近律设计滑模控制器,根据模糊规则确定趋近律参数;最后根据马达溢流阀压力改变泵排量,以实现泵输出流量对压力的快速响应,从而实现节能降耗的目的。经仿真分析,较挖掘机传统的开环控制与PID控制,采用模糊滑模控制下的泵输出流量明显减少,且马达转速较前两种算法变化不大,不会降低回转作业效率,可知设计的算法有效。

为了使小型液压挖掘机回转制动过程更加平稳以及制动能量得到回收,提出了一种具有防反转功能的回转制动能量回收系统。通过AMESim软件建立系统仿真模型并进行分析,对能量回收仿真结果进行了模拟试验验证。结果表明防反转控制有效消除了转台制动时的反转摇晃;在重载工况下,蓄能器仿真得到的能量回收率为64.9%,试验得到的能量回收率为69.2%,达到了良好的节能效果。

海底钻机是海底资源勘探、海洋地质调查以及海洋科学考察不可或缺的重要技术装备,回转系统是海底钻机的核心部件,为钻头提供转速和扭矩。在定量泵供油的回转液压系统中,为减小负载的波动对回转系统输出转速的影响,回转液压系统中设置了定差溢流阀,并利用AMESim对海底钻机回转液压系统进行了建模,在阶跃负载下进行了仿真。仿真结果表明:定差溢流阀能够使得泵出口压力始终与负载相匹配,有效地提高输出转速的平稳性,同时实现系统节能。

潜孔钻机是一种新型高效、节能且适用性广的露天液压凿岩设备,动力头回转系统是其主要工作部分之一。在设计潜孔钻机液压系统时,基于AMESim建立相应的动力头回转系统动态仿真模型,确定相关参数后,对模型进行分析,获取潜孔钻机动力头回转相关的速度特性曲线及压力特性曲线,分析串联调速及旁路调速的调速性能及效果,对设计进行分析验证,通过仿真结果分析不同调速方式的使用性能以及液压动力头回转系统是否满足钻机的施工要求,同时为潜孔钻机的回转系统设计优化提供理论基础。

螺旋钻机回转系统在换向过程中会产生较大的冲击与振动。为了降低螺旋钻机回转系统在换向时的冲击,采取减小换向瞬间节流阀芯开口面积的方法,推导了单节、双节U形节流阀芯不同位移时阀口的通流面积公式。加工了单节、双节U形节流阀芯,并将其应用于螺旋钻机的回转冲击试验。实验结果表明,采用双节U形节流阀芯,可以有效减小回转马达换向时进油腔的最高冲击压力和压力波动幅值,使螺旋钻机回转换向过程更平稳。

文章以减少挖掘机回转启动溢流损失为目的，在分析挖掘机回转系统的基础上，建立回转液压系统的数学模型及AMESim仿真模型，并利用实验验证仿真模型的正确性。对挖掘机回转系统进行仿真分析，结果表明回转启动过程溢流损失较大。针对回转启动时泵的输出流量大于回转马达所需的流量提出了改进方案，优化后，回转启动溢流损失减小80％，具有较好的节能效果。

为了提高液压挖掘机的节能性，通过分析一个标准工作循环中液压系统各执行元件能耗情况，证明了液压挖掘机回转系统节能研究的必要性。以挖掘机回转系统为研究对象，引入了能量回收再利用的节能技术，配置了一种具有节能效果的新型回转液压系统，利用Matlab仿真软件对该系统进行了仿真研究，得出了相关参数对液压挖掘机的节能性的影响，并进行了实验验证，对液压挖掘机节能研究具有一定的理论意义和实用价值。

液压挖掘机在工作过程中存在着较大的能量损失，其原因是其转台转动惯量大且需要频繁启动和制动，故而进行能量回收方面的研究有着较为重要的意义。针对液压挖掘机回转液压系统，采用蓄能器进行能量回收，并在转台反向启动时予以释放，以实现转台制动能量的回收和再利用。同时，对液压挖掘机能量回收系统中的蓄能器参数的选择进行了分析。在此基础上对节能方法的能量回收机理进行了分析，并利用AMESim软件进行了仿真试验，结果表明，该节能系统节能效果较为明显，液压挖掘机能耗得到了降低。

针对AMESim软件在工程机械系统仿真中广泛应用的特点，以某公司某型号大型挖掘机为载体研究其回转系统在实际工况中的工作性能，运用AMEsim软件对挖掘机回转系统进行建模，并通过加载实际参数进行仿真，仿真结果与工况相符，为以后进行大型挖掘机回转系统优化提供依据。

以某企业不同吨位液压挖掘机为研究对象，计算其回转系统能量回收效率，验证了蓄能器适用范围和节能效果。选择广泛使用的皮囊式蓄能器作为储能元件，得到其相关工作参数，并通过回转系统模型搭建、理论计算和AMESim软件仿真，得到3种不同吨位液压挖掘机回收的能量。理论计算与仿真结果较吻合，证明了回转系统模型的正确性。同时，对不同吨位液压挖掘机能量回收效率的研究，为企业改善挖掘机节能效率提供了理论依据。