液压挖掘机动臂升降频繁,动臂下降势能会引起能量的巨大浪费和系统发热,因此研究切实可行的动臂势能回收再利用方案,对提高液压挖掘机的节能性和可靠性意义重大。本文综述和分析了电力式、液压式和流量再生式三种主要的动臂节能方案的工作原理和特点,并提出了平衡驱动-流量再生混合式动臂节能方案,其兼具平衡驱动方案和流量再生方案的优势,将具有更好的节能效果,最后指出了该混合式节能方案的重点研究方向。

为了使势能回收再利用液压系统能够适用于实际作业中诸多工况，提出了一种应用于该系统的控制策略。以90t港口移动式高架起重机为例，归纳了工况的特点，给出了势能回收再利用液压系统的原理图，进而建立了AMESim-Simulink联合仿真模型，并确立了以蓄能器压力和二次元件排量为判断参数的控制策略。该控制策略设立了蓄能器压力和二次元件排量的各自上、下限，在作业过程中通过比较蓄能器实时压力、二次元件实时排量与其各自限值，实现节能回路和主回路接入与退出的自动控制。仿真结果表明，该控制策略在变蓄能器初始工作压力、变负载大小、变负载起降高度的诸多作业工况下，均能实现合理的势能回收与再利用，提高了势能回收再利用液压系统在实际应用中的普适性。

液压挖掘机广泛应用在建筑、矿山等领域燃油利用率低是人们不得不面对的问题。通过对挖掘机动臂参数的分析提出了基于蓄能器和新型液压变压器的动臂重力势能回收再利用系统并搭建实验模型为挖掘机的动臂液压系统节能研究提供理论参考有效提高燃油利用率节省能量。