机床与液压

作者：邱铃，耿怀德，潘之杰，郝云晓，权龙

单位：太原理工大学，新型传感器与智能控制教育部和山西省重点实验室；太原理工大学，新型传感器与智能控制教育部和山西省重点实验室；太原理工大学，新型传感器与智能控制教育部和山西省重点实验室；太原理工大学，新型传感器与智能控制教育部和山西省重点实验室；太原理工大学，新型传感器与智能控制教育部和山西省重点实验室

关键词：旋挖钻机主卷扬;闭式泵控;超级电容储能系统;节能

基金：国家重点研发计划项目（2023YFB3406601）

针对旋挖钻机主卷扬传统阀控液压系统节流损失大及大量重力势能浪费的问题，提出一种带超级电容储能系统的变转速闭式泵控方案。以某型号650 kN旋挖钻机为研究对象，分析所提系统的工作原理和旋挖钻机主卷扬系统的运行特性，对该系统的主要元件进行参数匹配。为了能在钻杆长度和质量发生变化的情况下回收利用重力势能，设计一种双向DC-DC变换器和超级电容组成的储能系统，并制定相关控制策略和储能系统能量管理策略，建立旋挖钻机的机电液多学科联合仿真模型，对系统的运行特性与能量特性进行研究。结果表明：该系统具有良好的运行特性，钻杆速度和位移在全行程下放和上提过程中跟随性良好，系统整体运行较为平稳；在全行程下放时母线电压维持稳定，重力势能回收效率达到了56.77%；上提时回收的能量通过DC-DC释放至直流母线，重力势能回收利用率达52%；相较于无能量回收泵控卷扬、阀控卷扬系统，该系统可分别节能23.1%和40.1%。

来源：2025年第19期

《机床与液压》期刊编辑部

查看机床与液压杂志2025年第19期