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电动叉车液压起升系统节能研究

作　者: 李云霞
导　师: 王增才
学　校: 山东大学
专　业: 车辆工程
关键词: 电动叉车液压起升系统节能蓄能器 AMESim仿真
分类号: TH242
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 313次
引　用: 1次
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内容摘要

随着经济的发展,近几年全球叉车需求量持续增长。电动叉车是叉车的一大种类。在当前能源危机的情况下,随着世界叉车保有量的迅速增大,研制节能型叉车已成为中国及世界叉车工业技术开发的新热点,因而研究节能型电动叉车具有巨大的市场价值和现实的社会效益。本文针对电动叉车起升系统货叉下行时负载势能浪费的状况,进行了液压起升系统的节能研究,使电动叉车起升系统在货叉下行过程中的负载势能充分回收和储存,并在货叉上行过程中充分释放用以提升负载,从而达到节能的目的。该系统采用节能系统中常用的皮囊式蓄能器作为能量储存装置,采用两个轴向柱塞泵/马达和电动机同轴连接作为能量转换装置,实现了降低电动叉车装机功率和能耗的目的。本文分析了电动叉车液压起升节能系统的工作原理;以合力CPD30型叉车为背景阐述了电动叉车液压起升节能系统的设计原理,包括液压泵/马达、蓄能器和电动机的选择;进行了理论能耗分析与节能计算,得到了电动机可以减少的装机功率、节能系统节约的能量、节能系统的节能效率;在AMESim4.2.0环境下成功建立了电动叉车液压起升系统的仿真模型,并对其进行了计算机仿真分析;在验证了仿真模型正确的基础上,对仿真模型进行了进一步的仿真研究,研究了系统主要液压元件参数变化对节能系统的影响,为合理地选择节能系统元件参数提供了可靠的理论依据。本文从理论和仿真两方面对节能系统进行了详细、全面的研究,取得了一些很有价值的结论,为指导进一步的研究工作提供了理论基础。

全文目录

中文摘要  9-10
ABSTRACT  10-12
第1章绪论  12-19
  1.1 叉车行业发展概述  12-14
  1.2 叉车节能技术  14-16
    1.2.1 内燃叉车节能技术  15
    1.2.2 电动叉车节能技术  15-16
  1.3 课题提出的背景及意义  16-17
  1.4 本文的主要工作和内容安排  17-19
第2章电动叉车液压起升节能系统节能原理分析  19-25
  2.1 传统电动叉车负载势能回收系统节能原理  19
  2.2 采用蓄能器的电动叉车液压起升节能系统节能原理  19-23
    2.2.1 采用蓄能器节能技术的发展  19-20
    2.2.2 本文负载势能回收方式与传统负载势能回收方式的比较  20
    2.2.3 节能系统工作原理  20-23
  2.3 节能定义  23
  2.4 本章小结  23-25
第3章电动叉车液压起升节能系统的分析设计  25-47
  3.1 起升机构的运动和受力分析  25-26
  3.2 液压起升节能系统主要元件参数的确定  26-36
    3.2.1 液压泵/马达1和液压泵/马达2的选择  27-29
    3.2.2 液压蓄能器的选择  29-34
    3.2.3 电动机的选择  34-35
    3.2.4 补油泵和补油电机的选择  35-36
  3.3 节能系统能耗计算  36-38
    3.3.1 叉车的起升负载能力  36-37
    3.3.2 系统能耗  37-38
  3.4 系统能耗分析  38-41
    3.4.1 节能系统的效率  38-39
    3.4.2 能耗分析  39-41
  3.5 节能计算  41-43
    3.5.1 非节能系统能耗  41
    3.5.2 节能系统与非节能系统能耗对比  41-42
    3.5.3 节能效率  42-43
    3.5.4 一年可节约的能量  43
  3.6 节能系统能量转换装置的力矩分析  43-45
  3.7 本章小结  45-47
第4章电动叉车液压起升节能系统的仿真建模与仿真分析  47-68
  4.1 液压系统仿真建模的几种主要方法  47-49
  4.2 AMESim软件简介  49
  4.3 基于AMESim的电动叉车液压起升节能统仿真模型建立  49-53
    4.3.1 电动叉车液压起升节能系统仿真模型创建  49-51
    4.3.2 仿真模型子模型选择  51-52
    4.3.3 仿真模型参数设置  52-53
  4.4 仿真分析  53-67
    4.4.1 仿真参数设置  53-54
    4.4.2 蓄能器释放能量(货叉上行)过程的仿真  54-56
    4.4.3 蓄能器回收能量(货叉下行)过程的仿真  56-59
    4.4.4 节能系统能量转换装置轴上力矩仿真分析  59-60
    4.4.5 节能系统仿真模型能耗分析  60-62
    4.4.6 节能系统仿真模型节能计算  62-66
    4.4.7 仿真结果与理论计算差异分析  66-67
  4.5 本章小结  67-68
第5章电动叉车液压起升节能系统的仿真研究  68-79
  5.1 去掉节流阀对节能系统动态特性的影响  68-70
  5.2 蓄能器参数选择对节能系统的影响  70-73
    5.2.1 蓄能器最低、最高压力对节能系统的影响  70-71
    5.2.2 蓄能器初始气体容积对节能系统的影响  71-72
    5.2.3 蓄能器充气压力对节能系统的影响  72-73
  5.3 液压泵/马达1和液压泵/马达2的参数选择对节能系统的影响  73-77
    5.3.1 蓄能器回路液压泵/马达1的参数选择对节能系统的影响  73-74
    5.3.2 主回路液压泵/马达2对节能系统的影响  74-77
  5.4 本章小结  77-79
结论与展望  79-81
附录  81-87
参考文献  87-91
致谢  91-92
攻读硕士学位期间发表的论文  92-93
学位论文评阅及答辩情况表  93

电动叉车液压起升系统节能研究

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