[发明专利]一种装载机制动能回收再生系统中关键元器件的参数匹配方法

说明书

本发明涉及一种装载机制动能回收再生系统中关键元器件的参数匹配方法，包括并联式混合动力装载机液压泵马达排量匹配、动力耦合器传动比匹配和蓄能器容积匹配；按照下述步骤进行：1、在进行参数匹配之前确定液压泵马达可选排量和制动能回收再生系统与原装载机传动系统的耦合位置；2、液压泵马达排量确定；3、动力耦合器传动比配置；4、蓄能器容积的匹配；本发明为并联式混合动力装载机的关键元器件参数匹配提供了一种切实可行的且简单易行的方法。

技术领域

本发明涉及一种混合动力装载机制动能回收再生系统的设计方法，尤其是一种并联式混合动力装载机制动能回收再生系统中关键元器件的参数匹配方法，属于工程机械技术领域。

背景技术

工程机械是使用广泛的一类工程建设用机械产品。随着工程机械保有量的不断增加，大量工程机械所消耗的能源、排放的污染物对环境产生了严重的影响。节能、高效的工程机械新产品已经成为国内外工程机械的研发目标。

工程机械在作业过程中，带载工作装置的质量和惯性大，制动过程中的动能绝大部分转化为热能，不仅浪费能量，而且在频繁的制动过程中会对刹车造成较大损害，降低元件寿命。

为了提高系统的节能性和减少排放，应考虑对装载机的制动能进行能量回收与再生利用。这样可以节约能源、减轻排放，并有效保护机件，降低维修成本，延长整机使用寿命。

混合动力装载机可以分为串联式、并联式和混合式三种，从回收方法主要有电气式、液压式以及两者相结合的电气液压式。

对于现有装载机车型的改造多针对并联式混合动力装载机。

专利CN204488470U提出了一种装载机上的液压混合动力节能系统，通过液压泵马达在泵与马达两种工况之间的切换，实现制动能量的回收与利用。

专利CN201757707U提出了一种能满足液压混合动力装载机多能源动力系统多工况试验需求的试验台架。

但是，对于并联式混合动力装载机关键元器件的参数匹配，目前并没有一个简单易行的设计方法。而关键元器件的参数匹配，直接关系到整机节能效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种装载机制动能回收再生系统中关键元器件的参数匹配方法，以解决上述背景技术中的不足之处。

本发明提出的一种装载机制动能回收再生系统中关键元器件的参数匹配方法，具体步骤如下：

(1)、在进行参数匹配之前需要确定制动能回收再生系统与原装载机传动系统的耦合位置和液压泵马达的可选排量，以获得最大改造空间为基本原则，确定制动能回收再生系统与原装载机传动系统的耦合位置；液压泵马达的可选排量包括：液压泵马达型号系列和改造空间，根据液压泵马达型号系列和改造空间确定选定系列液压泵马达中满足改造空间限制的最大排量，低于这一最大排量的排量作为液压泵马达的可选排量；

(2)、确定液压泵马达排量：

(2.1)根据制动能回收再生系统与原装载机传动系统的耦合位置，求得车速v与制动能回收再生系统输出轴转速n_a的传动关系；其中：i_a为制动能回收再生系统输出轴转速与车轮车速的传动关系，n_a为制动能回收再生系统输出轴转速，v是车速；

(2.2)对液压泵马达的可选排量从小到大进行步骤(2.3)到(2.5)进行匹配计算；

(2.3)根据装载机制动能回收再生系统工作时的车速与液压泵马达的许用转速，求得动力耦合器的传动比极限值；