混凝土泵车动力系统功率节能匹配的研究

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发布时间：2021-09-17

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混凝土泵车动力系统功率节能匹配的研究
李仲兴王申旭江洪成中书
(1江苏大学汽车学院，镇江212013)( 江苏大学机械工程学院，镇江212013)
Research on power-matching of energy-saving for power system of the concrete pump truck
LI Zhong-xing ，WANG She-xu ，JIANG Hong2,CHENG Zhong-shu
( School of Automobile，Jiangsu University，Zhenjing 212013，China)
(2School of Mechanical Engineering，Jiangsu University，Zhenjiang 212013，China)
【摘要】通过对混凝土泵车动力系统的分析，得出混凝土泵车油耗高的几点原因。针对这些原因，
借鉴其它工程机械在功率节能匹配方面的研究，结合混凝土泵车自身的实际情况，用理论与实践相结合
的方法，在对混凝土泵车用柴油机的特性和主油泵的特性理论分析的基础上，做了大量实车打泵实验，
并通过对实验数据分析研究，提出运用区间设定匹配法和转速感应控制对发动机和液压系统进行功率
节能匹配控制。最后将依据此功率匹配控制方法得到的混凝土泵车新的节能控制程序与原控制程序做
了打泵油耗对比实验，结果显示此功率匹配控制的节能效果显著，具有一定的实用性。
关键词：混凝土；混凝土泵车；功率匹配；节能控制
【Abstract】Mter analyzing the power system of concrete pump truck，reasons for high el consump—
tion of the concrete pump truck is concluded．In reference to these reasons，it takes examples ofpower—
matching control of energy-savingfor other engineering machinery with the consideration of its own actual
situation of the pump truck，and lots ofpumping experiments with the pump truck tire carried out on basis
oftheoretical analysis ofcharacteristics ofthe engine and main pump applied on the truck combining theory
with practice，Based on the analytical research of the experimental data，the matching method of interval
and rev sensing control is proposed to realize the controlfor energy-saving ofthe engine and hydraulic sys—
tern．Finally，the pumping tests on I厂“el consumption of the pump ate compared between new energy—saving
control program ，which is obtained from the power—matching control me thod，and the original program ，
which resuh shows that the energy-saving effect with power——matching control is remarkable and practical
in a certain degree．
Key words：C0ncrete：COncrete pump truck；Power-matching；Control ofenergy-saving
中图分类号：TH16，TU646 文献标识码：A
1引言
混凝土泵车是现代化施工中广泛使用的混凝土输送设备，
它可以实现对混凝土在水平或垂直方向上进行连续不间断的输
送，对工程的进展、施工质量等起到了十分关键的作用Ⅲ。但是在
大量使用混凝土泵输送混凝土的同时，也带来了施工成本高、能
源浪费、环境污染等问题。
为了使混凝土泵车能适应不同的工况和节能的要求，其一
般采用恒功率控制和调速控制，用以实现动力和负载之间的匹配
控制日。其中发动机的控制对整车的节能性有很大的影响，主要表
现在它与液压系统的功率匹配上131。如果功率匹配适当，既可以提
高燃油利用率降低油耗，又可以降低发动机和液压泵的工作强
度，有助于提高系统的可靠性旧。例如挖掘机等工程机械在功率匹
配控制方面的研究已取得了一定的成果，并应用到实际生产中；
而对于混凝土泵车的节能功率匹配研究才刚刚起步。借鉴其它大
型工程机械对功率匹配控制的研究，结合混凝土泵车的实际情
★来稿日期：2010—08—06
况，通过实验、数学模型分析的方法，对发动机的输出功率与泵、
负载进行匹配控制，减少发动机的无用功功率损耗，使发动机与
液压泵的匹配控制可以随负载的大小自动进行，降低油耗、提高
泵车的燃油利用率。
2混凝土泵车用柴油机特性
混凝土泵车和其他工程机械一样都属于大功率、高油耗的
机械设备，其负载大，需要用大功率发动机驱动。针对此种情况，
工程上通常用柴油机作为动力源，并配有调速器，使柴油机在工
作中保持转速稳定。
柴油机的静态特性包括：速度特性、负荷特性、万有特性和
调速特性。有关速度特性和负荷特性的各种曲线只能表达2个参
数之间的关系，不能较为全面的描述出柴油的性能，而万有特性
则能表示3个或3个以上的参数之间的关系。通常以柴油机的转
速n为横坐标、输出扭矩Me(或平均压力 )为纵坐标，作出若
干条等燃耗率颤曲线和等功率曲线等，构成一系列的曲线