双轮铣槽机铣槽装置电驱动与液压驱动比较研究

摘要

液压双轮铣槽机正逐步替代液压抓斗和旋挖钻机施工地下连续墙以满足严苛的防渗要求和施工工艺要求，成为品质连续墙施工的主要装备。但当施工深度大于40m时，绞盘上缠绕很长的液压软管造成很大的功率损失并产生大量的热，让机器处在高耗低效的状态。另外软管散热性能差，热平衡的温度会升高，将带来一系列危害。据此我们研究通过绞盘收放电缆的电驱双轮铣槽机。
　　本研究完成了双轮铣槽机铣槽装置电驱动与液压驱动的比较研究。首先，参考中型液压双轮铣槽机参数完成驱动电机选型计算，由于电机的机械特性软，确定采用双电机并联驱动的方案；同时根据各频率下电机机械特性确定变速范围，再通过输出与输入扭矩比值和速度比值计算传动比；其次，通过比较确定转差频率矢量控制的方法，并在MATLAB/Simulink中建立电驱系统的模型，同时在AMEsim中建立液压驱动系统的模型；最后，完成铣槽装置电驱动和液压驱动比较研究，主要比较两者调速特性、稳定性、抗载能力、效率、极限负载下系统响应。依据理论和仿真的结果得到：为保证良好的输出力矩确定双电机并联的驱动方案；根据各频率下电机机械特性确定变速范围；根据驱动负载的特性确定转差频率矢量控制的方法；铣槽装置电驱系统的抗载能力和调速范围都小于液压驱动系统；恒负载工况下，铣槽装置电驱系统和液压驱动系统都可以实现平滑调速；变负载工况下，这两种驱动系统都具有很好的稳定性，可以保持恒速工作；极限负载工况下，电驱系统的速度波动小于液压驱动系统，并且很快的恢复稳定；电驱系统在经济区工作时效率大于液压驱动系统效率。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 双轮铣槽机国内外研究现状

1.3 论文的主要研究内容与思路

第二章 双轮铣槽机铣槽装置电驱动与液压驱动的元件选型和参数计算

2.1 双轮铣槽机整机基本组成结构与工作原理

2.2 双轮铣槽机铣槽装置液压驱动系统的元件选型与参数计算

2.3 双轮铣槽机铣槽装置电驱系统的元件选型与参数计算

2.4 本章小结

第三章 双轮铣槽机铣槽装置电驱动和液压驱动控制研究

3.1 双轮铣槽机铣槽装置电驱系统的控制研究

3.2 双轮铣槽机铣槽装置液压驱动系统的控制研究

3.3 本章小结

第四章 双轮铣槽机铣槽装置电驱动和液压驱动建模

4.1 基于Simulink的双轮铣槽机铣槽装置电驱系统模型的建立

4.2 基于AMEsim的双轮铣槽机铣槽装置液压驱动系统模型建立

4.3 本章小结

第五章 双轮铣槽机铣槽装置电驱动与液压驱动比较研究

5.1 抗负载能力比较

5.2 系统的平滑调速、稳定性比较

5.3 能耗与效率比较

5.4 本章小结

结论与展望

结论

展望

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢