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FM?M本刊特稿 Special Sto
旋挖钻机液压节能新技术
New Energy-saving Technology for Hydraulic System of Rotary Drilling Rigs
刘建开,粪高柏,张洪祥
北京市三一重机有限公司,北京10206
0引言
于降低系统的发热,简化系统设行了自主知识产权的液压混合动力
计,提高系统设备的可靠性,延长系统的开发。 Eaton公司推出了液压
近年来,随着世界范围内工业工作寿命,降低系统的装机功率,从启动辅助的并行系统; Parker/公司
技术的发展,能源短缺和环境污染而在一定程度上节约设备的成本
推出了一种新型的液压混合动力设
问题日趋严重。旋挖钻机作为长时
旋挖钻机采用全液压传动,液计。据美国环境保护署称,并行混
?工作的大功率工程机械,作业压系统节能是旋挖钻机节能的重要合动力系统能提高20%~40%的燃
工况复杂,作业过程中负荷变化频突破口。时下热门的混合动力技料经济性,全系混合动力系统模型
繁,变化范围大,油耗高,排放术、现代液压控制技术、功率匹配将会有更高的燃油经济性。
差,其节能减排技术的研发应用刻技术等为旋挖钻机节能提供了多种
不容缓。旋挖钻机的节能研究有助选择,本文在最前沿技术的基础上1.1混合动力技术原理
介绍旋挖钻机的节能新技术应用情
目前的混合动力技术主要是指电
况和发展趋势。
动机和柴油机的混合动力,电动机可
以通过电网输入电力,也可以通过替
1混合动力技
电池输入电力。在小型机械上面采用
大容量蓄电池的做法较多,在旋挖钻
目前混合动力技术是工程机械机上通过电网和蓄电池相结合的方式
行业的一个热门研究方向,国内外会取得更好的效果。
多个公司相继推出了混合动力的挖
混合动力旋挖钻机采用柴油机
掘机,接下来势必会相继推出混合和电动机作为双动力装蛋,通过准
动力的旋挖钻机。混合动力旋挖钻确计算可得到最优的动力匹配模
机使实现主卷扬下放能量回收成为式,提高总体效率,降低能量消
可能,并将其暂时贮存起来供旋挖耗,同时并未牺牲性能。
钻机需要有大的提升力或者大扭矩
时使用。
12混合动力技术分类
由于混合动力系统具有能量转
混合动力根据电动机和内燃机
换和储存的优势,为能量回收和重的匹配方式分为串联式、并联式和
新利用提供了便利,有着广阔的应混联式三类
用前景,特别是在能源日益紧张的
(1)串联式混合动力系统。
今天,具有重要的理论研究意义和串联式混合动力系统一般由内燃机
实际应用价值。早在数年前,美国直接带动发电机发电,产生的电能
的 Faton?和 Parker两家公司都各自进通过控制单元传到电池,再由电池
22中国公路机械网http://www.roadm-china.con
越
STRIDER
LB系列沥青拌站
传输给电机转化为动能,带动泵工机电液和控制信息处理技术相结
(L82000/L83000/LB4000/S85000)
作,输出液压油。采用这种方式,合,进一步实现了旋挖钻机的高效
蓄电器相当于功率调节稳定机构,化。通过不断研发改进以及长期的
保证钻机的功率匹配合理,从而达试验总结和商业应用显示,该型号
到节能的日的
混合动力旋挖钻机表现相当出色,
(2)并联式混合动力系统。使用电力工作时,整个系统分配有
并联式混合动力系统有两套驱动系效地减少了污染气体的排放,并且
统;传统的内燃机系统和电机驱动有丰富的接口配置,为其升级配备
系统。两个系统既可以同时协调工各种节能设备提供了条件。
作,也可以各自单独工作。这种系
该混合动力旋挖钻机仅仅是混
统适用于范围广,节能效果明显
合动力旋挖钻机的1.0版本,后续厂
具有较好的应用前景。
家会深入调研市场需求,不断地改
(3)混联式混合动力系统。进整机的性能匹配,研发更为先进
混联式混合动力系统的特点在于内的节能技术,推出相关升级版本,
燃机系统和电机驱动系统各有一套使其处于行业的领先地位,引副领整
机械变速机构,两套机构或通过齿个旋挖钻机技术的发展方向
专注客户价
排完稳人安高独全
放全定性装效创面
轮系或采用行星轮式结构结合在一
目前混合动力旋挖钻机发展相
指的可化快节的采
起,从而综合调节内燃机与电动机对停滞,尚未引起行业足够的关
标国簋智捷能高用
满能的的效精
之间的转速关系。与并联式混合动注,主要是技术难度较大,系统匹
足化轻控模骨搅确
力系统相比,混联式动力系统可以配技术含量高,极少数企业掌握相
欧配松制块料拌计
套维系化加技
更加加灵活地根据工况来调节内燃机关技术和经验。同时,混合动力成
环设护统结热术技
的功率输出和电机的运转。此方式本较高,经济效益体现不是很明
保备
构系术
要求
统
系统复杂,成本高们。
显,也影响了该技术的发展。
1.3混合动力技术应用
2主卷扬下放控制技术
国内已有厂家研发出混合动力
旋挖钻机,可以分别使用柴油和电
根据笔者的初步研究,主卷扬
力进行施工。在城市施工时,电力上提和下放的作用时间占用了整个
引领绿色科技
接入方便,使用电力由电动机带动钻进周期的5%,其中提钻34%,
液压泵工作,为钻机液压系统提供下钻21%。因此,主卷扬提升、下
压力油,可以有效地节省能源,降放速度是影响旋控钴机施工效率主
低排放。在偏远地区,不方便接入要因素之一。采用合适的主卷扬下
电力时,钻机可以使用柴油发动机发控制技术,可以节省下放能量,减
芍动液压泵工作,为整个系统提供少主卷扬下放时间,缩短钻进周期,
压力油。
有效地提高成孔效率。主卷扬下放控
如图1所示,整个系统的核心制技术目前主要有自由落钩技术和下
技术为双动力的输入分配,专门研放合流技术两种。
发了双动力源输入系统和功率切換
阀块,功率切换阀块可以感应动カ油机M
率切
源输入,选择合适动力源后为系统
换块
提供压力油,维持系统工作。该系
统同时利用了电动机性能上的优点
△限德公
电动材
良好的驱动调速性能、能量转换
中国湖南长沙经济技术开发区三一工业城
郎编:410100
方便、可逆和可控性能),与现代图1混合动力旋控钻机动力系统
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