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旋挖钻机主卷扬系统节能技术研究
| 论文题名： | 旋挖钻机主卷扬系统节能技术研究 |
| 关键词： | 旋挖钻机;主卷扬系统;节能技术;参数匹配;控制策略 |
| 摘要： | 旋挖钻机是用于桩基础工程中成孔作业的机电液一体化大型机械装备，其主卷扬上提和下放过程中存在大量的能量损失。本文针对减少旋挖钻机主卷扬液压系统压力损失及势能回收利用，从方案设计、控制方法、参数匹配等方面开展研究。本文主要工作内容有: (1)进行大量测试分析，得出旋挖钻机主卷扬能量损失主要有:液压系统压力能损失和钻杆重力势能损失。 (2)根据粘性流体压力损失机理和主卷扬系统工作原理，提出减少主卷扬系统压力损失的优化方案。根据能量守恒定律建立主卷扬下放负载数学模型，得出下放势能随位移变化规律，并提出能量回收总体目标。对比分析机械式、电气式、液压式储能系统的优劣，提出基于蓄能器的势能回收与利用方案。 (3)建立系统各元件的数学模型及仿真模型，并建立节能控制系统的仿真模型。以稳定性和节能性为控制目标，提出一种基于主卷扬滚筒转速恒定的PID控制策略，并对回收系统进行参数匹配。 (4)对减少主卷扬压力损失的改进方案，仿真结果表明改进方案不影响系统的可靠性，并可有效降低系统输出功率。对势能回收与利用优化方案，仿真验证控制策略和参数匹配的可行性，证明该势能回收系统具有节能率高，位移误差小的特点。 (5)以SWDM-28型旋挖钻机主卷扬系统为研究对象，搭建试验平台进行试验研究，实验结果证明优化方案合理、可行。 论文从液压系统压力损失优化和势能回收两个方面对主卷扬进行节能优化研究，节能效果显著，为旋挖钻机主卷扬系统的设计提供了相应指导。 |
| 作者： | 戴鹏 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 龚进 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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