机床与液压

作者：梁玉芳，宋岩

单位：煤矿采掘机械装备国家工程实验室；中国煤炭科工集团太原研究院有限公司；煤矿综掘与短壁开采装备山西省重点实验室；煤矿采掘机械装备国家工程实验室；中国煤炭科工集团太原研究院有限公司

关键词：矿用车辆;液压混合动力系统;热管理;能量特性;分析

基金：国家重点研发计划项目（2022YFB4703602）；山西省科技成果转化引导专项目（202104021301067）

针对矿用重型车辆液压混合动力系统在频繁启停、负载变化大的工况下能源效率不高的问题，研究不同热管理条件下对系统能量特性的影响，以揭示热管理技术与系统能耗之间的关系。通过硬件在环测试台架采集60、80、90 ℃下的压力、温度等关键参数，并引入基于热力学的能量与?分析方法，利用实测温度和压力，计算液压油的比焓、比熵和比?等热力学参数，通过对比不同温度工况下这些参数的变化，定量评估系统的能量转换效率、热力学状态及功耗行为。结果显示：热管理技术对系统能效有显著影响，当参考温度下为60、80、90 ℃时，系统平均效率分别为78.51%、78.32%和77.87%；热力学分析表明，在较高参考温度下，系统关键测量点（如靠近液压单元出口的点3）的比焓、比熵和比?变化量更大，具体而言，在90℃下点1至点3的比?变化（-3 825 J/kg）远高于60 ℃时（-203 J/kg），表明高温导致产生了更多的热量并伴随更大的有效能损失，能量利用效率更低；反之，在低温条件下，系统能量损耗减少，在频繁启停时表现出更佳的稳定性和可靠性。结果表明，有效的热管理，尤其是维持系统在适宜的较低温度（如60 ℃）运行，能够显著提升矿用车辆液压混合动力系统的能量利用效率，减少有效能损失。

来源：2026年第1期

《机床与液压》期刊编辑部

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