为了对液压挖掘机进行节能减排,采用流量再生和电液比例节流阀控技术,设计一种液压挖掘机液压能回收和再利用节能装置。阐述该装置的节能原理和3种工况的工作原理。采用运动控制器、传感器、电磁阀及相应的信号调理板组成电控系统,运用C#语言和CODESYS编程语言分别开发了上位机和下位机测控软件。经过设计加工阀块和购买元件,搭建了试验台,进行了挖掘机能量回收模拟试验和装机试验。试验结果证明:该装置能有效回收挖掘机动臂下降的势能和回转制动的动能,减少溢流损失,为进一步研究该节能装置的性能奠定了基础。

为解决集成式液压变压器流量控制问题,提出一种进出口等流量的四口液压变压器,其显著特点在于改变变压比的同时其进出口流量不会发生变化,即可将四口液压变压器直接串入现有液压系统的负载回路中,以达到能量回收的目的。针对液压变压器实验成本高、研发周期长,采用AMESim建立四口液压变压器虚拟样机,对其流量特性进行仿真研究,并通过与实验数据的比较,验证仿真结果的准确性。结果表明:虚拟样机运转正常,仿真数据与实验结果一致,对四口液压变压器的改进与节能应用有一定的指导作用。

由于节能减排的需要,液压系统中的能量损耗成为研究热点,采取合适的方式对液压能进行储存至关重要。通过总结液压系统中常见的储能方式,引出对以蓄能器为储能元件的液压式储能技术的详细介绍,梳理了液压储能技术的发展及改进情况,提出了未来的研究方向,为相关行业技术人员了解国内外液压储能技术的研究现状及研发新的液压储能技术提供参考。

针对现有蓄能器储能密度低导致体积过大的问题,提出一种气体压缩与气液溶解相结合的混合储能方式。以CO2-H2O作为储能介质,采用自主搭建实验台进行了储能特性的实验研究。结果表明:CO2和H2O的溶解度增大使得混合储能技术的升压范围明显低于常规蓄能器,在压力变化范围相同的情况下,该蓄能器储存能量更多;蓄能器初始压力、储能速度以及气液比例是影响气液溶解式蓄能器储能密度的三个因素,蓄能器初始压力越高、储能速度越低,储能密度改善越明显