为提高矿用单斗液压挖掘机动臂势能回收稳定控制效果,提出一种稳定控制方法.通过平衡挖掘机动臂负载波动,确定动臂势能回收压力控制目标,采用速度反馈控制确保吊臂下降速度的稳定性,完成了矿用单斗液压挖掘机动臂势能回收稳定控制.试验结果表明:该稳定控制方法在挖掘机动臂空载(0 kg)、半载(250 kg)和满载(500 kg)3种工况下均能保证较低的油耗,证明该方法具有较好的控制效果.

动臂塔式起重机在变幅下降工况中,吊钩和动臂处于负值负载工况,下降的重力势能很大程度上消耗在平衡阀。平衡阀消耗的势能产生有害热量,使得液压回路油液的温度升高,这些下降的势能也被损耗,对液压回路的动态特性有不利影响。本文在原机构马达钢丝绳变幅工作原理基础上,新增辅助液压缸,利用多级蓄能器储存下降工况势能。能量不再被平衡阀消耗掉,大部分存入蓄能器,再释放到其他机构辅助工作。借助AMESim建模仿真,证明了辅助液压缸系统回收能量的可行性。

针对液压挖掘机动臂机构下放时产生大量能量损失问题,提出一种利用蓄能器作为储能元件的新型动臂势能回收液压系统;应用ADAMS和AMEsim软件建立该势能回收系统的联合仿真模型,通过实车试验对仿真结果进行验证,针对柱塞马达转速大及能量转换机构效率低这一问题,对势能回收液压系统进行改进,对柱塞马达进行参数匹配。结果表明：动臂势能回收率为22.6%;仿真与试验结果的误差为8.84%,论证了液压系统的合理性,以及联合仿真模型准确、可信性;柱塞马达最大转速由3 626.5 r/min减小至2 955.1 r/min,能量转换机构的效率由85%增大至91%。

液压挖掘机一直以来都存在能量利用率不高的问题在动臂下降过程中动臂势能大部分通过液压系统转换成热能浪费掉。研究了一种以蓄能器为储能元件的动臂势能回收系统分析了其工作原理建立了挖掘机工作装置的Simulation X多体动力学仿真模型进行仿真研究并讨论了蓄能器参数对能量回收效果的影响。仿真结果表明该系统能够实现动臂势能回收达到了较好的节能效果。