， ， ， (新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室(太原理工大学)， 山西 太原 030024)

引言

液压挖掘机是最常用的工程机械之一，普通液压挖掘机通常使用柴油发动机驱动，一直存在能耗高，排放差的问题[1]。面对当前能源紧缺和环境问题日益严重的情况，节能和环保越来越重要。传统液压挖掘机总能量利用效率并不高，其液压系统效率仅为40%左右[2],因此液压挖掘机的节能研究具有重要意义。在挖掘机的可回收能量中，动臂液压缸可回收能量占有很大比例[3-5]，若能实现动臂势能回收，将会有可观的节能和环保效果。国内对于动臂势能的回收已经有了一定的研究，浙江大学的林潇等人介绍了一种使用液压马达、发电机和镍氢电池组成的混合动力液压挖掘机动臂势能回收系统[6]，但该系统结构较复杂。中南大学的陈欠根等人提出了一种基于液压缸——蓄能器平衡的新型液压挖掘机动臂势能回收再利用系统[7]。吉林大学的赵丁选等人提出了一种以蓄能器为储能元件的油液混合动力液压挖掘机动臂势能回收系统[8]，该系统结构简单，文中仅分析了蓄能器预充压力对能量回收效果的影响。

本研究采用与文献 [8-10] 类似的系统，在Simulation X软件中建立了挖掘机工作装置的多体动力学仿真模型，仿真研究了该系统的操纵性，能量回收性能，以及蓄能器参数对能量回收率的影响。

如图1为液压挖掘机动臂势能回收系统的原理。在能量回收阶段，当动臂下降时，比例阀4在中位，比例阀9在右位。……