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基于混合动力的轮胎压路机节能技术研究
| 论文题名： | 基于混合动力的轮胎压路机节能技术研究 |
| 关键词： | 轮胎压路机;液压混合动力系统;参数匹配;控制策略 |
| 摘要： | 轮胎压路机是通过特制的充气轮胎，利用机械自重的静作用力及轮胎的弹性变形产生揉搓作用压实铺层材料的压实机械。近年来，随着道路施工质量要求的不断提高，尤其是表层质量要求的提高，全液压轮胎压路机以其良好的面层压实性能得到了越来越广泛的关注和应用。压实作业中，频繁的起步停车使路面产生推移、拥包及压实不均匀等问题，严重影响了作业质量。由于起步停车过程与稳定压实过程两者间的功率需求差异较大，这就造成了压路机普遍存在着发动机功率利用率低，燃油消耗高等问题。为有效解决上述问题，改善系统动态特性，有效实现节能减排，本文对液压混合动力技术在轮胎压路机的应用进行了探讨。 论文采用以理论分析为指导，样机试验与仿真分析相结合的技术研究方法。本文以某26t全液压轮胎压路机为试验样机，分析了轮胎压路机起步停车过程中的动态特性。试验结果表明轮胎压路机起步加速所需能量均大于停车回收能量，而且差值稳定，使用蓄能器对停车制动过程中的能量进行回收用于补偿起步加速中发动机提供的能量，以此来降低发动机的装机功率，使发动机工作保持在高效区，提高燃油经济性和整机的动力性。根据轮胎压路机的工作特性，初步选定了适用于轮胎压路机的并联式液压混合动力系统。 结合各关键动力元件的工作特性，提出了液压混合动力系统的设计原则，并对动力元件进行了参数匹配，从而使液压混合动力系统在满足轮胎压路机正常工作的前提下，充分发挥各个元件的最佳性能，达到提高系统作业效率和降低成本的目的。针对液压储能系统和压路机工作特点，以整机的工作模式为出发点，设计了并联式液压混合动力轮胎压路机再生制动控制策略、能量控制策略和不同工作模式之间的切换条件，从而达到降低发动机的燃油消耗实现节能减排的目标。 运用AMESim软件对轮胎压路机行走液压系统进行了仿真建模，通过对比分析仿真和试验结果，验证了数值模型的正确性。在原液压系统的基础上，以控制策略为基础，建立了液压混合动力系统的模型，仿真分析结果验证了液压混合动力技术在轮胎压路机上应用的可行性，在行驶速度为Ⅰ档（行驶速度7km/h）情况下节油可达到18％，节能效果显著。 |
| 作者： | 李加庆 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 张志峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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