乔舒斐，郝云晓，权 龙，葛 磊，李泽鹏

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

引言

液压挖掘机和装载机等工程装备普遍采用集中液压源供能、多路阀分配动力的方式驱动机械臂。机械臂在液压缸的驱动下频繁举升和下放，下放过程中，机械臂集聚的大容量重力势能经控制阀节流作用被浪费掉，能量浪费严重[1-2]。

国内外回收利用重力势能主要采用电气回收法和液压回收法。电气回收法中，重力势能经液压缸转换为液压能驱动液压马达旋转，转换为机械能，液压马达进一步带动发电机工作，将机械能转换为电能存储在电池组或超级电容中[3]，这种系统需要大规模液压马达和发电机。林添良等[4]将部分重力势能以液压能的形式存储在蓄能器中，之后，储存的能量进一步驱动液压马达和电机转化为电能，从而减小液压马达和电机体积及装机功率。然而，电气回收法能量转换环节多，效率较低。液压回收法指将重力势能转化为液压能，直接储存在蓄能器中[5]，储存的液压能可用于辅助动力源驱动主液压泵，减小动力源功率和能耗。液压回收法采用控制阀补偿蓄能器充放压力油对执行器运行特性的影响，存在一定的节流损失。

液气储能平衡法指在原液压缸驱动回路中增设平衡液压缸，平衡液压缸与蓄能器连通构成储能平衡系统，用于平衡机械臂自重并进行势能回收利用。葛磊等[6]、林添良等[7]将该方法应用于液压挖掘机，节能效果显著。……