论文开题报告：液压挖掘机混合动力系统复合模式研究

大学本科毕业论文(设计)开题报告
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姓名 周志伟 学号 0811116047 指导

课题名称 液压挖掘机混合动力系统复合模式研究

1、本课题的的研究目的和意义：


意义：因为节能环保是当前人类社会发展所面临的重大课题，日益受到重视。所以在这样的背景下近年来，各国相继出台政策和标准以限制非公路机动车的排放。挖掘机是应用最广泛的工程机械之一，混合动力技术在挖掘机上的应用成为多方关注的焦点，国内外多家工程机械厂商先后研发混合动力挖掘机机型。
目的：降低挖掘机燃油消耗，使系统平衡从而能达到提高整机工作效率。

2、 文献综述（国内外研究情况及其发展）：

目前世界主要工程机械制造企业都在致力于混合动力工程机械产品的研究，有的处于样机研制阶段，有的已开始小批量推向市场。
2003年日立建机成功研制出世界第一台混合动力轮式装载机，2006年4月该公司联合纽荷兰又推出了7t级小型串联式混合动力液压挖掘机;2004年5月日本小松公司研制成功了世界第一台混合动力液压挖掘机试验样机，又于2008年6月在第一台试验样机的基础上正式向日本市场推出了20 t级PC200-8型混
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动力工程机械主要集中在挖掘机、装载机与叉车3大类工程机械，这3大类工程机械的产品销f排在前3位占总销售量的80.6%。据除中国以外的全世界工程机械多年来销售量统计，这3大类工程机械市场占有率均在75%以上。因此，只要解决了这3大类工程机械的节能减排，就解决了75%以上工程机械的节能减排。同时，其他工程机械与这3大类工程机械有许多相同或相似之处，只要解决了这3大类工程机械的节能减排，其他的将迎刃而解。在这3大类工程机械中，液压挖掘机具有重要地位。因液压挖掘机是全液压驱动，比装载机、叉车的液力机械传动实现混合动力相对容易，且节能减排的效果也更加明显。同时，液压挖掘机回转制动能及动臂下降势能回收，其节能效果也比较显著。因此，混合动力液压挖掘机最具典型性与代表性，是各大主机厂家研制混合动力的优先机种。


3、 本课题的主要研究内容（提纲）和成果形式：

1. 液压挖掘机和混合动力系统的基本工作原理

液压系统的整个工作过程基本上可以视为是电动机产生机械能-液压泵转化为液压能-液压马达转化为机械能。而在这其中有很多的能量损耗，到底如何降低这其中的能量损耗呢，通过在系统中并联一个液压马达（泵）和一个蓄能器。当系统中电机输出的能量多余时就可以把多余的能量通过液压泵转化为液压能储存在蓄能器中，反之则蓄能器通过液压马达将多余的压力能释放出来，这样就可以使整个系统趋于平衡，从而能达到提高工作效率的作用。


2. 液压混合动力系统的分类
串联式 在液压系统中串联一个蓄能器，其优点是避免了发动机与外界负载直接联系，可以稳定的工作。缺点是能量传递环节多，能量损失大。

并联式 在液压系统中与执行元件并联一个蓄能器，这样可以大大的提高节能效率。


4、拟解决的关键问题：

归根结底混合动力系统的本质就是降低挖掘机燃油消耗，是系统平衡从而能达到提高整机工作效率。液压系统的整个工作过程基本上可以视为是电动机产生机械能-液压泵转化为液压能-液压马达转化为机械能。而在这其中有很多的能量损耗，到底如何降低这其中的能量损耗呢，通过在系统中并联一个液压马达（泵）和一个蓄能器。当系统中电机输出的能量多余时就可以把多余的能量通过液压泵转化为液压能储存在蓄能器中，反之则蓄能器通过液压马达将多余的压力能释放出来，这样就可以使整个系统趋于平衡，从而能达到提高工作效率的作用。



5、研究思路、方法和步骤：

（1）通过搜集相关文献资料进行理论研究。
（2）学习掌握液压挖掘机和混合动力系统的基本工作原理。
（3）建立不同动力复合模式的混合动力源和关键元件的参数设计。
（4）通过AMEsim软件的学习和应用对建立的液压挖掘机混合动力系统进行仿真分析，要求系统的工况要趋于平衡

6、本课题的进度安排：
第1-4周：收集并整理文献资料，完成文献综述和开题报告。
第5-8周：阅读文献，学习液压挖掘机的工作原理和AMEsim仿真软件，完成英文文献翻译。
第9-12周：分析液压挖掘机的负载特性，提出多种动力复合方案，并完成关键元件的参数设计
第13-14周：建立仿真模型，并进行仿真研究；
第15-16周：综合文献资料以及研究结论，撰写毕业设计论文。











7、参考文献：
[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，王庆丰，张彦廷，付强. 液压挖掘机混合动力系统建模及控制策略研究[J]. ……（未完，全文共4813字，当前仅显示2431字，请阅读下面提示信息。收藏《论文开题报告：液压挖掘机混合动力系统复合模式研究》）