起重机变幅系统能量回收利用系统的特性研究.pdf

２０２４年８月Ａｕｇ２０２４

第５２卷第１６期Ｖｏｌ５２Ｎｏ１６

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ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊｉｓｓｎ１００１３８８１２０２４１６００１

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文献引用：柳友锟，杨敬，权龙．起重机变幅系统能量回收利用系统的特性研究［Ｊ］．机床与液压，２０２４，５２（１６）：１１２．

Ｃｉｔｅａｓ：ＬＩＵＹｏｕｋｕｎ，ＹＡＮＧＪｉｎｇ，ＱＵＡＮＬｏｎｇ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｅｎｅｒｇｙｒｅｃｏｖｅｒｙａｎｄｒｅｕｓｅｓｙｓｔｅｍｆｏｒｃｒａｎｅｌｕｆｆｉｎｇ

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ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＭａｃｈｉｎｅＴｏｏｌ＆Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｓ，２０２４，５２（１６）：１１２．

起重机变幅系统能量回收利用系统的特性研究

柳友锟，杨敬，权龙

（太原理工大学机械与运载工程学院，山西太原０３００２４）

摘要：针对汽车起重机变幅机构下降时平衡阀的流量稳定性较差且系统能耗大的问题，在起重机泵阀协同压力流量复

合控制液压系统的基础上，提出一种汽车起重机变幅系统能量回收利用系统。利用蓄能器不断增加平衡阀背压，使平衡阀

前后压差稳定，实现压力补偿，使变幅机构下降速度更加平稳，同时回收变幅机构下降时释放的重力势能，并在起升负载

时将蓄能器接在泵进口处实现能量再利用。利用ＡＭＥＳｉｍ和Ｓｉｍｕｌｉｎｋ软件对系统进行联合仿真，通过仿真结果对能量回收

利用系统的平衡阀进行流量特性分析，并与泵阀协同压力流量复合控制液压系统进行能效对比。结果表明：当变幅机构下

降时，汽车起重机变幅系统能量回收利用系统的蓄能器压力变化与负载压力变化趋势大致相同，平衡阀前后压差更加稳

定，流量控制稳定性提高；在相同流量时，平衡阀阀口开度变大，并在实现过补偿功能时，平衡阀主阀口开度关小率降

低，从而节流损失减少；在起升负载时，泵进出口压差减小，从而降低原动机的输出扭矩。起重机变幅系统能量回收利用

系统的能量回收率为１７６％，能量再利用率为８６６％，此系统的能量回收利用率为１５２％，达到了能量回收利用的目的。

关键词：起重机；平衡阀；泵阀协同；能量回收；流量特性

中图分类号：ＴＨ２１３；ＴＨ１３７５

ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＥｎｅｒｇｙＲｅｃｏｖｅｒｙａｎｄＲｅｕｓｅＳｙｓｔｅｍｆｏｒＣｒａｎｅ

ＬｕｆｆｉｎｇＳｙｓｔｅｍ

ＬＩＵＹｏｕｋｕｎ，ＹＡＮＧＪｉｎｇ，ＱＵＡＮＬｏｎｇ

（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＶｅｈｉｃｌｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴａｉｙｕａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，

ＴａｉｙｕａｎＳｈａｎｘｉ０３００２４，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｒｅｓｐｏｎｓｅｔｏｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｐｏｏｒｆｌｏｗｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｈｉｇｈｓｙｓｔｅｍｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｏｆｔｈｅｂａｌａｎｃｅｖａｌｖｅｗｉｔｈｔｈｅ