工程机械节能技术及应用电子书

前言

第1章 工程机械能耗分析与节能途径

1.1 工程机械节能的意义

1.2 液压挖掘机液压系统概述

1.2.1 液压系统工作原理

1.2.2 功能控制油路

1.3 液压挖掘机能耗分析

1.3.1 仿真模型法

1.3.2 测试样机法

1.3.3 能量流分析法

1.4 液压挖掘机各执行机构的可回收能量和工况分析

1.4.1 各执行机构的可回收能量分析

1.4.2 动臂驱动液压缸可回收工况的特性分析

1.4.3 上车机构可回收工况的特性分析

1.5 工程机械节能途径

1.5.1 动力节能技术

1.5.2 液压节能技术

1.5.3 能量回收技术

参考文献

第2章 工程机械动力节能技术

2.1 基于传统发动机功率匹配的控制技术

2.1.1 分工况控制

2.1.2 转速感应控制

2.1.3 自动怠速控制

2.1.4 恒功率控制

2.1.5 变功率控制

2.1.6 发动机的停缸控制

2.2 油电混合动力技术

2.2.1 油电混合动力技术概述

2.2.2 油电混合动力系统的优点

2.2.3 油电混合动力技术的特点

2.2.4 车辆混合动力技术在工程机械领域的移植性

2.2.5 油电混合动力技术的研究进展

2.2.6 油电混合动力技术的应用实例

2.3 液压混合动力技术

2.3.1 液压混合动力技术概述

2.3.2 工程机械液压混合技术和油电混合动力技术的异同点

2.3.3 工程机械液压混合技术的瓶颈

2.3.4 液压混合动力技术的研究进展

2.3.5 液压混合动力装载机技术分析

2.4 纯电驱动技术

2.4.1 纯电动的优点

2.4.2 纯电动结构方案

2.4.3 纯电动工程机械的关键技术

2.4.4 纯电动挖掘机的研究进展

2.4.5 纯电动挖掘机典型案例

2.5 电喷发动机应用技术

2.5.1 电喷发动机与传统发动机调速特性的不同点

2.5.2 电喷发动机阶跃加载试验及分析

2.6 液压自由活塞发动机技术

2.7 天然气发动机技术

2.7.1 CNG发动机

2.7.2 LNG发动机

2.7.3 天然气发动机的应用

2.8 氢气发动机

参考文献

第3章 液压节能技术

3.1 基于液压元件效率优化

3.1.1 液压泵的效率优化

3.1.2 液压控制元件的节能

3.2 负流量、正流量系统

3.2.1 负流量系统

3.2.2 正流量系统

3.2.3 新型复合流量控制系统

3.3 恒功率控制

3.3.1 全功率控制

3.3.2 分功率控制

3.3.3 交叉功率控制

3.4 负载敏感系统

3.4.1 工作原理

3.4.2 节能特性分析

3.4.3 操控特性分析

3.4.4 主要研究进展

3.5 负载口独立调节系统

3.5.1 负载口独立调节工作原理

3.5.2 负载口独立调节控制阀简介

3.5.3 负载口独立调节技术研究进展

3.6 泵控液压系统

3.6.1 变排量定转速控制

3.6.2 变转速定排量控制

3.6.3 变转速变排量复合控制

3.6.4 泵控的应用分析

3.6.5 泵控在工程机械中的应用

3.7 基于二次调节技术的节能

3.7.1 工作原理

3.7.2 控制方式

3.7.3 二次调节系统特性分析

3.7.4 优势分析

3.7.5 二次调节技术的发展

3.8 基于液压变压器的节能技术

3.8.1 工作原理

3.8.2 特性分析

3.8.3 国内外研究现状

3.8.4 液压变压器在工程机械中的应用

3.9 多泵系统

3.9.1 工作原理

3.9.2 节能分析

3.9.3 多泵系统的应用

3.10 基于高速开关阀的液压系统

3.10.1 高速开关阀简介

3.10.2 高速开关阀节能原理

3.10.3 高速开关阀的应用

3.11 基于二通矩阵的工程机械液压系统

3.11.1 二通矩阵工程机械液压系统节能原理

3.11.2 二通矩阵工程机械液压系统的应用

参考文献

第4章 能量回收系统简介

4.1 能量回收对象的类型

4.1.1 负负载

4.1.2 非负负载

4.2 储能元件的类型和特性分析

4.2.1 电量储存单元

4.2.2 液压蓄能器

4.2.3 储能单元特性分析

4.3 能量转换单元工作原理

4.3.1 电动机/发电机

4.3.2 液压泵/马达

4.4 能量回收系统的分类

4.4.1 无储能元件的能量回收系统

4.4.2 机械式能量回收

4.4.3 液压式能量回收

4.4.4 电气式能量回收

4.4.5 复合式能量回收

4.5 汽车能量回收技术在工程机械上的移植性

4.5.1 动臂势能回收系统

4.5.2 液压挖掘机上车机构回转制动能量回收系统

4.5.3 装载机行走制动和汽车行走制动的异同点

4.6 作业型挖掘机和行走型装载机的能量回收技术异同点

4.6.1 能量回收的来源和回收能量与驱动能量的比重不同

4.6.2 能量回收的途径不同

4.6.3 能量回收的效率不同

4.6.4 能量回收的控制策略不同

参考文献

第5章 电气式能量回收系统

5.1 电气式回收系统特性分析

5.1.1 基本结构方案

5.1.2 系统建模及控制特性分析

5.2 能量转换单元的效率特性分析及优化

5.2.1 液压马达效率模型及分析[1]

5.2.2 永磁同步发电机效率模型及分析

5.2.3 超级电容效率特性分析

5.2.4 能量转化单元的效率优化控制策略

5.3 电气式能量回收系统的关键技术及经济性

5.3.1 能量回收效率

5.3.2 操控性能

5.3.3 经济性

5.4 动臂势能电气式回收系统发展动态

5.4.1 挖掘机领域研究进展

5.4.2 其他工程机械领域研究进展

5.5 回转制动电气式回收技术发展动态

5.5.1 传统液压回转系统特性分析

5.5.2 电动回转及能量回收系统

5.5.3 液压马达-发电机转台能量回收技术

5.5.4 液压马达-电动机回转复合驱动系统

参考文献

第6章 液压式能量回收系统

6.1 液压蓄能器能量回收系统基本工作原理

6.1.1 非流量控制阀

6.1.2 流量可控阀

6.1.3 容积调速单元

6.2 液压式能量回收技术的难点

6.2.1 回收能量的再利用技术

6.2.2 液压蓄能器压力的被动控制

6.2.3 防止不同压力等级液压油切换时压力冲击和节流损耗技术

6.2.4 液压蓄能器的能量密度较低

6.2.5 液压蓄能器的效率特性

6.2.6 液压蓄能器的参数可调

6.2.7 液压蓄能器的安全性问题

6.3 液压式能量回收再利用技术的分类及研究进展

6.3.1 基于液压控制阀的能量再利用

6.3.2 以液压蓄能器为动力油源的能量再利用

6.3.3 基于马达或泵/马达的能量回收技术

6.3.4 基于二次调节技术

6.3.5 基于三通/四通液压泵的液压回收技术

6.3.6 基于二通矩阵的液压式能量回收与释放系统

6.3.7 基于平衡单元的回收技术

参考文献

第7章 能量回收技术在非负负载的应用

7.1 溢流损耗能量回收技术

7.1.1 溢流损耗简介

7.1.2 溢流损耗回收和再利用实现方法

7.1.3 能量回收单元对溢流功能工作特性的影响规律

7.2 节流阀口压差损耗能量回收技术

7.2.1 节流损耗简介

7.2.2 节流损耗回收和再利用实现方法

7.3 自动怠速能量回收技术

7.3.1 自动怠速能量损耗分析

7.3.2 新型自动怠速系统工作原理

7.3.3 新型自动怠速的数学模型

7.3.4 新型自动怠速的控制策略

7.3.5 新型自动怠速的仿真

7.3.6 新型自动怠速试验

7.4 闲散动能能量回收技术

参考文献

第8章 能量回收技术的关键技术与发展趋势

8.1 能量回收技术的关键技术

8.1.1 高效且具有良好操作性的动臂势能快速回收技术

8.1.2 具有大惯性和变转动惯量负载特点的转台制动动能回收技术

8.1.3 不同可回收能量的耦合

8.1.4 整机和能量回收系统的耦合单元

8.1.5 整机和能量回收系统的全局与局部协同优化管理技术

8.1.6 储能单元的主动控制方法

8.1.7 基于能量回收单元的执行元件工作模式辨别

8.1.8 能量回收单元的控制方法

8.1.9 基于能量回收单元的电液控制及集成技术

8.1.10 工程机械能量回收的评价体系

8.2 能量回收技术的发展趋势

8.2.1 高性能液压马达-发电机一体化集成单元的突破

8.2.2 液压蓄能器-液压缸一体化技术

8.2.3 新型液压蓄能器

8.2.4 基于能量回收系统的液压挖掘机液压控制多路阀

8.2.5 基于电液平衡的能量回收技术

8.2.6 能量回收在液压压差的应用

8.2.7 能量回收在工程机械其他闲散能量的应用

8.2.8 能量回收在非工程机械领域的应用

参考文献