刘瑞胜开题报告
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哈尔滨工业大学硕士研究生开题报告
仿真。在试验上模拟直线水平运动、直线垂直运动和回转运动的负载，并应用于 注塑机、 液压电梯与驱动大型机床的主轴或回转工作台上。在应用于液压电梯调 速方面，深入研究了回路内泄漏的补偿、低频力矩、电磁屏蔽及下行能量回收等 问题。 在系统动态特性方面， 通过改变伺服电动机的控制方法和改变液压机构参 数进行仿真分析，得出结论有：减小转动惯量有利于启动；弹性模量减小则使启 动平缓但使动态响应变慢； 阻尼变化对转速没有影响， 但对系统压力有影响[17]。 太原理工大学的权龙教授主要比较了由电动机和液压泵的多种组合形成的 电液动力源，采用PID控制并进行仿真试验，最后指出由高响应的交流伺服电动 机驱动转速可调泵组成的液压动力源不仅节能高效， 而且动静态性能可以达到高 性能电液伺服变量泵的水平。 说明了流量控制中的高动态响应原因是伺服电动机 的惯性远大于液压泵的惯性， 所以输出流量的动特性就取决于伺服电动机；压力 控制中压力下降过程的高响应原因是压缩的液体在泄压时释放的能量加速电动 机的反转， 使液压泵在短时间内作为液压马达将多余的液体排回油箱，试验表明 响应时间要500ms。为此还申请了国家自然科学基金资助项目。 广东工业大学主要研究采用变频调速方式的异步电动机驱动定量泵组成的 DDVC系统，指出其与传统容积调速具有完全相同的输出特性。在调速范围、调速 精度（速度刚度）和效率方面，均高于传统的容积调速。他们还分析了系统存在 的主要问题， 如： 低速性能差、 响应频率低、 不适合响应速度较高的场合等[18-21]。 哈尔滨工业大学流体传动及控制教研室主要研究采用交流永磁同步电动机 驱动的DDVC电液伺服系统， 并搭建了试验台进行理论和试验研究，取得了实质性 的进展。
2
哈尔滨工业大学硕士研究生开题报告
斗轮堆取料机的应用在我国起步较晚， 最早的斗轮堆取料机设计可以追溯到 1966 年。当时国内部分钢厂、码头急需使用此类设备，为满足当时的社会需要 我国开发了第一代斗轮堆取料机。 这标志着我国己具有制造大型散料输送机械的 能力。 20 世纪 80 年代，由于电力和钢铁工业的发展，斗轮堆取料机发展迅猛，在 电力部门、港口使用量剧增。 20 世纪 90 年代，国内斗轮堆取料机已经向更广的方向发展。在钢铁企业、 电厂、各大港口到处都可以看到斗轮堆取料机。 国内生产的第一台用于高寒地区的斗轮堆取料机是 DQL1600/1600.35， 目前 正运行于内蒙古的霍林河矿区。 国内现在已开始了关于斗轮堆取料机自动控制方 面的研究，控制水平已经达到 20 世纪 70 年代国际水平。另外，为了使斗轮堆取 料机工作时更加稳定、安全、可靠，在设计过程中引入计算机仿真技术，图象处 理技术， 故障检测技术等各种信息技术。这些技术的引用将使我国在斗轮堆取料 机的设计和研发尽快赶上世界先进水平[1] [6]。
哈尔滨工业大学
硕士学位论文开题报告
题目：斗轮机主机俯仰直驱式液压系统 静动特性及控制的研究
院、系、部机电工程学院 学科、专业机械电子工程 导师王广怀教授 研究生陈亮 学号 年级 09S108008 2009 级硕士
开题报告日期 2009 年 6 月
2009 年 6 月
哈尔滨工业大学硕士研究生开题报告
2.2
直驱式容积控制电液伺服系统研究现状
直驱式容积控制电液伺服系统是近些年研究发展起来的一种新型电液伺服 系统。它具有高效节能、小型集成化、操作与控制简单、成本低等优势，因此其 发展相当迅速，尤其在一些能源短缺国家更是得到了极大的重视[7]。 美国、德国、俄罗斯、瑞士等国家对直驱式电液伺服系统的研究主要集中在 电动静液作动器(EHA)和液压电梯上[8-9]， 如美国 Moog 公司研制的新型电动静液 作动器 1997 年在 F-18 上作了飞行试验，1997 年瑞士 BERINGER 公司在德国奥 斯布格的 97'INTERLIFT 国际电梯展览会上展出了其最新研制的变频驱动液压电 梯控制系统，引起了轰动[10-11]。 日本对直驱式容积控制电液伺服系统已有十几年的研究， 并取得了很大的成 果。 日本第一电气株式会社对此类系统已有近十年的研究， 达到了实际应用阶段。 其研制的无阀伺服系统已经在精密锻压机、船用舵机、连铸设备、印刷机、六自 由度平台、 2500 吨液压以下高压成形机上得到了应用。 日本钢管株式会社(NKK) 福山制铁所连铸设备采用第一电气株式会社设计的无阀电液伺服系统， 节能效果 十分明显， 每年电费从 500 万日元锐减为 9 万日元， 只占改造前的 1.8%。 而且， 因无阀系统所用的液压油相对较少， 改造后的连铸设备解决了废油处理和环保等 方面的难题。 东京工科大学的一柳研究室对本机构也有研究。日本第一电气株式 会社研制的无阀伺服系统已经在精密锻压机、船用舵机、连铸设备、印刷机、六 自由度平台、2500 吨液压以下高压成形机上得到了应用。东京海洋大学的练习 船“汐路丸”号舵机于 1998 年改造时也采用了日本第一电气株式会社设计生产 的无阀电液伺服驱动的舵机装置， 所需电力只为改造前的 10%。 该系统投入使用 5 年来，运行状况大大超过改造前，还可进行舵减摇的试验研究。该船改造前后 传统型和无阀系统对比如表 1-1 所示[12-16]。
1. 课题的来源及研究的目的和意义
我国正处于十一五发展的关键时期， 西部大开发以及中部崛起的发展规划正 稳步推进，电力、煤炭、矿石开采等基础建设项目蓬勃发展。据中国煤炭工业协 会快报统计， 2009 年 1-12 月， 全国原煤产量累计完成 29.5 亿吨， 同比增加 23400 万吨，增长 8.6%。中国冶金工业规划研究院院长李新创在 2010 中国铁矿石大会 上称，中国 09 年铁矿石原矿产量为 8.8 亿吨，2010 年有望达到 10 亿吨。国家发 改委披露，中国 09 年水泥产量达 16.29 亿吨。煤炭、矿石、水泥等原材料产能 的日益增长， 促进了散料输送工业的发展，同时大规模的物流运输对装卸设备的 节能高效提出了更高的要求。 斗轮堆取料机是当今最大的散料处理成套设备，由于其生产率高，越来越受 到世界各国的重视，目前，已广泛应用于矿山、冶金、电力、交通、建材和化工 等领域的大型露天矿、上方工程工地、储料场、仓库、发电厂、煤气厂和大型港 口码头[1]。 斗轮堆取料机的俯仰机构分为液压变幅和机械变幅两种方式。 通常采用液压 驱动。具有体积小，结构简单，维修量小，工作可靠等优点。俯仰液压系统为液 压俯仰型式。 采用双液压油缸并联驱动， 油缸两端分别用铰轴与转盘及门柱联接， 通过油缸的伸缩实现上部金属结构的俯仰。 目前斗轮机的液压系统主要采用传统的电液传动系统， 主要由电子电气元件、 电液伺服阀、液压执行元件、反馈检测元件和控制对象组成。 传统电液传动系统具有大输出功率、 高精度、 高频响等优良控制特性， 但是， 传统电液传动系统也具有以下固有缺陷： (1)系统对油液污染特别敏感。研究表明，大于动态间隙微粒的进入是电磁 换向阀磨损的根本原因， 也是导致电磁换向阀发生故障的最主要原因，这将导致 系统工作可靠性和稳定性的降低。因此必须强化和完善过滤技术，提高液压油的 清洁度，相应地也提高了系统的成本，增大了系统的体积和复杂程度； (2)电液传动系统需要一套泵站系统提供恒压油源。因此增大了系统的体积、 复杂程度和成本，限制了其在安装空间小的特殊应用部门的更广泛应用； (3)电液传动系统的换向阀提供的负载压力最大只有油源压力的 2/3，系统能 量浪费严重； (4)由于电液传动系统效率低，使系统液压油温度升高，从而系统需配备冷 却装置，导致系统体积增大和复杂化，成本增高[2]。 直驱式容积控制（Direct Drive Volume Control，DDVC）电液传动系统正是 针对传统有阀电液伺服系统的这些缺点而提出的。 直驱式容积控制电液传动系统 也叫无阀系统， 即用调速电动机直接驱动液压泵。这种系统靠改变泵的转速来改 变其输出的流量达到调节执行元件速度的目的，从而实现对液压系统的控制。 直驱式容积控制电液传动系统具有电机控制的灵活性和液压出力大的双重 优点， 而且与传统电液传动系统相比， 节能高效、 小型集成化、 环保、 操作方便、 价格经济， 目前已经在多个领域的装置上得到应用并取得了很大的经济效益。但 系统动态特性不高的问题使其应用场合受到限制[3]。 发改委能源研究所副所长戴彦德在第六届石油和化工节能论坛上表示， 对于 十二五规划许多专家提出 20%的节能目标， 目前尚未达成一致， 但肯定不会低于 15%， 因此对直驱式容积控制电液传动系统的静动态特性及控制进行深入的理论
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哈尔滨工业大学硕士研究生开题报告
表 1-1 直驱式电液伺服系统和传统电液伺服系统对比如下表所示 Table 1-1 Contrast between two electro-hydraulic servosystem
类型 项目
传统电液伺服系统
直驱式电液伺服系统 交流伺服电动机、定量泵、 单向阀、油缸或液压马达 闭式回路 80~95% 一般 1/10 1/2 ~ 1/10 1/2 ~ 1/5 1/8 ~ 1/15 < 1/20 简单 噪音小、废油少易处理 1/2 ~ 1/3
世界上研究和开发斗轮挖掘机最早的国家是德国，始于 19 世纪 30 年代，其 次是前苏联和前捷克斯洛伐克等。目前国外的主要厂商有德国的克虏伯、日本的 三菱重工、 美国的斯维达拉、 英国的亨肖、 奥地利的奥钢联、 法国的凯亚等公司。 德国在斗轮机的研究方面一直处于领先地位。1916 年世界上第一台轨道式 斗轮挖掘机在德国比特费尔德附近的贝格威茨露天煤矿投入使用，随后的 1919 年又产生了第一台履带行走式斗轮挖掘机， 这可以说是斗轮挖掘机发展过程中的 一个里程碑，标志着斗轮挖掘机进入了实际应用阶段。20 世纪 70 年代，由于液 压技术和电控技术的发展， 斗轮机的各组成结构逐渐趋向成熟，使得斗轮机的操 作更加简单、 功能更加完善。 目前世界上最大的斗轮堆取料机由奥地利的奥钢联 制造，2002 年使用在澳大利亚沃勒塔港，此设备的回转半径为 59m，生产能力 为 9600t/h。
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哈尔滨工业大学硕士研究生开题报告
分析和实验研究， 研制出性能优良的直驱式电液传动系统， 并将该系统应用到斗 轮机等工程机械中， 对促进经济发展、 节能减排具有重大的理论意义和实用价值。
Fra Baidu bibliotek
2. 国内外的研究现状及分析
2.1 斗轮机的研究现状
斗轮机是在小型斗轮挖掘机的基础上发展起来的堆、 取合一的轨道式装卸设 备，主要应用于火电厂、矿山、港口、钢铁、水泥等行业以及大型水利工地的散 料的堆取、输送和均料。与间歇式的起重机和装载机比较，具有生产效率高、堆 取料能力大、料场占地面积小、运行速度稳定、功率变化小、容易实现自动控制 等优点。斗轮机按结构不同，分为悬臂式、门式和桥式三类；按功能不同可以分 为取料机、堆料机、混匀取料机、混匀堆料机等。其中，悬臂式斗轮机以工作机 构动作灵活、作业范围广和对场地要求相对较低成为最为常用的结构形式[1] [4] [5]。 俯仰形式采用油缸变幅、整体俯仰，外形结构如图 1 所示。
系统组成 回路 效率 响应 耗能比 功率 质量 空间占用 介质容积 操作与维 修 环保 成本
普通交流电动机、 变量泵或定 量泵、电液伺服阀、溢流阀、油缸 或液压马达 开式回路 20~30% 高 1 1 1 1 1 复杂 噪音大、废油处理困难 1
日本的NAMBU公司和 OPTON公司已经开发出自己的直接驱动容积控制电 液伺服系统（DDVC）的成型产品。这两年，日本对直驱式电液伺服系统的研究 更加广泛， 据最新消息， 在今年年初日本的相关杂志大幅的介绍了最新设计的直 驱式电液伺服系统，它的频率响应达到了5Hz，这就大大提高了直驱式系统的动 态性能。 从国外的直驱式电液伺服系统的研制情况可以看出， 目前国外在直驱式电液 伺服系统的研制方面已具备相对成熟的技术。 国内对直驱式容积控制电液伺服系 统的研究起步稍晚，主要研究单位有北京航空航天大学、浙江大学、太原理工大 学、广东工业大学、哈尔滨工业大学等。 北京航空航天大学主要研究功率电作动系统， 采用高性能 BLDCM （Brushless DC Motor ，永磁无刷直流电动机）驱动，研究新型 EHA(Electro-Hydrostatic Actuator)原理样机的方案。在液压传动中采取蓄能、蓄压等措施，在系统内环采 用仿人智能 PID 控制、 外环采用基于预测变增益 PD 控制的方式， 进行建模仿真， 指出新型 EHA 具有良好的动态特性，即具有高响应、高精度、无超调的控制能 力。 浙 江 大 学 流 体 传 动 及 控 制 国 家 重 点 实 验 室 提 出 了 几 种 典 型 的 VVVF （Variable Voltage Variable Frequency）液压系统，对变频回转液压装置进行建模
哈尔滨工业大学硕士研究生开题报告
仿真。在试验上模拟直线水平运动、直线垂直运动和回转运动的负载，并应用于 注塑机、 液压电梯与驱动大型机床的主轴或回转工作台上。在应用于液压电梯调 速方面，深入研究了回路内泄漏的补偿、低频力矩、电磁屏蔽及下行能量回收等 问题。 在系统动态特性方面， 通过改变伺服电动机的控制方法和改变液压机构参 数进行仿真分析，得出结论有：减小转动惯量有利于启动；弹性模量减小则使启 动平缓但使动态响应变慢； 阻尼变化对转速没有影响， 但对系统压力有影响[17]。 太原理工大学的权龙教授主要比较了由电动机和液压泵的多种组合形成的 电液动力源，采用PID控制并进行仿真试验，最后指出由高响应的交流伺服电动 机驱动转速可调泵组成的液压动力源不仅节能高效， 而且动静态性能可以达到高 性能电液伺服变量泵的水平。 说明了流量控制中的高动态响应原因是伺服电动机 的惯性远大于液压泵的惯性， 所以输出流量的动特性就取决于伺服电动机；压力 控制中压力下降过程的高响应原因是压缩的液体在泄压时释放的能量加速电动 机的反转， 使液压泵在短时间内作为液压马达将多余的液体排回油箱，试验表明 响应时间要500ms。为此还申请了国家自然科学基金资助项目。 广东工业大学主要研究采用变频调速方式的异步电动机驱动定量泵组成的 DDVC系统，指出其与传统容积调速具有完全相同的输出特性。在调速范围、调速 精度（速度刚度）和效率方面，均高于传统的容积调速。他们还分析了系统存在 的主要问题， 如： 低速性能差、 响应频率低、 不适合响应速度较高的场合等[18-21]。 哈尔滨工业大学流体传动及控制教研室主要研究采用交流永磁同步电动机 驱动的DDVC电液伺服系统， 并搭建了试验台进行理论和试验研究，取得了实质性 的进展。
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哈尔滨工业大学硕士研究生开题报告
斗轮堆取料机的应用在我国起步较晚， 最早的斗轮堆取料机设计可以追溯到 1966 年。当时国内部分钢厂、码头急需使用此类设备，为满足当时的社会需要 我国开发了第一代斗轮堆取料机。 这标志着我国己具有制造大型散料输送机械的 能力。 20 世纪 80 年代，由于电力和钢铁工业的发展，斗轮堆取料机发展迅猛，在 电力部门、港口使用量剧增。 20 世纪 90 年代，国内斗轮堆取料机已经向更广的方向发展。在钢铁企业、 电厂、各大港口到处都可以看到斗轮堆取料机。 国内生产的第一台用于高寒地区的斗轮堆取料机是 DQL1600/1600.35， 目前 正运行于内蒙古的霍林河矿区。 国内现在已开始了关于斗轮堆取料机自动控制方 面的研究，控制水平已经达到 20 世纪 70 年代国际水平。另外，为了使斗轮堆取 料机工作时更加稳定、安全、可靠，在设计过程中引入计算机仿真技术，图象处 理技术， 故障检测技术等各种信息技术。这些技术的引用将使我国在斗轮堆取料 机的设计和研发尽快赶上世界先进水平[1] [6]。
哈尔滨工业大学
硕士学位论文开题报告
题目：斗轮机主机俯仰直驱式液压系统 静动特性及控制的研究
院、系、部机电工程学院 学科、专业机械电子工程 导师王广怀教授 研究生陈亮 学号 年级 09S108008 2009 级硕士
开题报告日期 2009 年 6 月
2009 年 6 月
哈尔滨工业大学硕士研究生开题报告
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直驱式容积控制电液伺服系统研究现状
直驱式容积控制电液伺服系统是近些年研究发展起来的一种新型电液伺服 系统。它具有高效节能、小型集成化、操作与控制简单、成本低等优势，因此其 发展相当迅速，尤其在一些能源短缺国家更是得到了极大的重视[7]。 美国、德国、俄罗斯、瑞士等国家对直驱式电液伺服系统的研究主要集中在 电动静液作动器(EHA)和液压电梯上[8-9]， 如美国 Moog 公司研制的新型电动静液 作动器 1997 年在 F-18 上作了飞行试验，1997 年瑞士 BERINGER 公司在德国奥 斯布格的 97'INTERLIFT 国际电梯展览会上展出了其最新研制的变频驱动液压电 梯控制系统，引起了轰动[10-11]。 日本对直驱式容积控制电液伺服系统已有十几年的研究， 并取得了很大的成 果。 日本第一电气株式会社对此类系统已有近十年的研究， 达到了实际应用阶段。 其研制的无阀伺服系统已经在精密锻压机、船用舵机、连铸设备、印刷机、六自 由度平台、 2500 吨液压以下高压成形机上得到了应用。 日本钢管株式会社(NKK) 福山制铁所连铸设备采用第一电气株式会社设计的无阀电液伺服系统， 节能效果 十分明显， 每年电费从 500 万日元锐减为 9 万日元， 只占改造前的 1.8%。 而且， 因无阀系统所用的液压油相对较少， 改造后的连铸设备解决了废油处理和环保等 方面的难题。 东京工科大学的一柳研究室对本机构也有研究。日本第一电气株式 会社研制的无阀伺服系统已经在精密锻压机、船用舵机、连铸设备、印刷机、六 自由度平台、2500 吨液压以下高压成形机上得到了应用。东京海洋大学的练习 船“汐路丸”号舵机于 1998 年改造时也采用了日本第一电气株式会社设计生产 的无阀电液伺服驱动的舵机装置， 所需电力只为改造前的 10%。 该系统投入使用 5 年来，运行状况大大超过改造前，还可进行舵减摇的试验研究。该船改造前后 传统型和无阀系统对比如表 1-1 所示[12-16]。
1. 课题的来源及研究的目的和意义
我国正处于十一五发展的关键时期， 西部大开发以及中部崛起的发展规划正 稳步推进，电力、煤炭、矿石开采等基础建设项目蓬勃发展。据中国煤炭工业协 会快报统计， 2009 年 1-12 月， 全国原煤产量累计完成 29.5 亿吨， 同比增加 23400 万吨，增长 8.6%。中国冶金工业规划研究院院长李新创在 2010 中国铁矿石大会 上称，中国 09 年铁矿石原矿产量为 8.8 亿吨，2010 年有望达到 10 亿吨。国家发 改委披露，中国 09 年水泥产量达 16.29 亿吨。煤炭、矿石、水泥等原材料产能 的日益增长， 促进了散料输送工业的发展，同时大规模的物流运输对装卸设备的 节能高效提出了更高的要求。 斗轮堆取料机是当今最大的散料处理成套设备，由于其生产率高，越来越受 到世界各国的重视，目前，已广泛应用于矿山、冶金、电力、交通、建材和化工 等领域的大型露天矿、上方工程工地、储料场、仓库、发电厂、煤气厂和大型港 口码头[1]。 斗轮堆取料机的俯仰机构分为液压变幅和机械变幅两种方式。 通常采用液压 驱动。具有体积小，结构简单，维修量小，工作可靠等优点。俯仰液压系统为液 压俯仰型式。 采用双液压油缸并联驱动， 油缸两端分别用铰轴与转盘及门柱联接， 通过油缸的伸缩实现上部金属结构的俯仰。 目前斗轮机的液压系统主要采用传统的电液传动系统， 主要由电子电气元件、 电液伺服阀、液压执行元件、反馈检测元件和控制对象组成。 传统电液传动系统具有大输出功率、 高精度、 高频响等优良控制特性， 但是， 传统电液传动系统也具有以下固有缺陷： (1)系统对油液污染特别敏感。研究表明，大于动态间隙微粒的进入是电磁 换向阀磨损的根本原因， 也是导致电磁换向阀发生故障的最主要原因，这将导致 系统工作可靠性和稳定性的降低。因此必须强化和完善过滤技术，提高液压油的 清洁度，相应地也提高了系统的成本，增大了系统的体积和复杂程度； (2)电液传动系统需要一套泵站系统提供恒压油源。因此增大了系统的体积、 复杂程度和成本，限制了其在安装空间小的特殊应用部门的更广泛应用； (3)电液传动系统的换向阀提供的负载压力最大只有油源压力的 2/3，系统能 量浪费严重； (4)由于电液传动系统效率低，使系统液压油温度升高，从而系统需配备冷 却装置，导致系统体积增大和复杂化，成本增高[2]。 直驱式容积控制（Direct Drive Volume Control，DDVC）电液传动系统正是 针对传统有阀电液伺服系统的这些缺点而提出的。 直驱式容积控制电液传动系统 也叫无阀系统， 即用调速电动机直接驱动液压泵。这种系统靠改变泵的转速来改 变其输出的流量达到调节执行元件速度的目的，从而实现对液压系统的控制。 直驱式容积控制电液传动系统具有电机控制的灵活性和液压出力大的双重 优点， 而且与传统电液传动系统相比， 节能高效、 小型集成化、 环保、 操作方便、 价格经济， 目前已经在多个领域的装置上得到应用并取得了很大的经济效益。但 系统动态特性不高的问题使其应用场合受到限制[3]。 发改委能源研究所副所长戴彦德在第六届石油和化工节能论坛上表示， 对于 十二五规划许多专家提出 20%的节能目标， 目前尚未达成一致， 但肯定不会低于 15%， 因此对直驱式容积控制电液传动系统的静动态特性及控制进行深入的理论
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哈尔滨工业大学硕士研究生开题报告
表 1-1 直驱式电液伺服系统和传统电液伺服系统对比如下表所示 Table 1-1 Contrast between two electro-hydraulic servosystem
类型 项目
传统电液伺服系统
直驱式电液伺服系统 交流伺服电动机、定量泵、 单向阀、油缸或液压马达 闭式回路 80~95% 一般 1/10 1/2 ~ 1/10 1/2 ~ 1/5 1/8 ~ 1/15 < 1/20 简单 噪音小、废油少易处理 1/2 ~ 1/3
世界上研究和开发斗轮挖掘机最早的国家是德国，始于 19 世纪 30 年代，其 次是前苏联和前捷克斯洛伐克等。目前国外的主要厂商有德国的克虏伯、日本的 三菱重工、 美国的斯维达拉、 英国的亨肖、 奥地利的奥钢联、 法国的凯亚等公司。 德国在斗轮机的研究方面一直处于领先地位。1916 年世界上第一台轨道式 斗轮挖掘机在德国比特费尔德附近的贝格威茨露天煤矿投入使用，随后的 1919 年又产生了第一台履带行走式斗轮挖掘机， 这可以说是斗轮挖掘机发展过程中的 一个里程碑，标志着斗轮挖掘机进入了实际应用阶段。20 世纪 70 年代，由于液 压技术和电控技术的发展， 斗轮机的各组成结构逐渐趋向成熟，使得斗轮机的操 作更加简单、 功能更加完善。 目前世界上最大的斗轮堆取料机由奥地利的奥钢联 制造，2002 年使用在澳大利亚沃勒塔港，此设备的回转半径为 59m，生产能力 为 9600t/h。
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哈尔滨工业大学硕士研究生开题报告
分析和实验研究， 研制出性能优良的直驱式电液传动系统， 并将该系统应用到斗 轮机等工程机械中， 对促进经济发展、 节能减排具有重大的理论意义和实用价值。
Fra Baidu bibliotek
2. 国内外的研究现状及分析
2.1 斗轮机的研究现状
斗轮机是在小型斗轮挖掘机的基础上发展起来的堆、 取合一的轨道式装卸设 备，主要应用于火电厂、矿山、港口、钢铁、水泥等行业以及大型水利工地的散 料的堆取、输送和均料。与间歇式的起重机和装载机比较，具有生产效率高、堆 取料能力大、料场占地面积小、运行速度稳定、功率变化小、容易实现自动控制 等优点。斗轮机按结构不同，分为悬臂式、门式和桥式三类；按功能不同可以分 为取料机、堆料机、混匀取料机、混匀堆料机等。其中，悬臂式斗轮机以工作机 构动作灵活、作业范围广和对场地要求相对较低成为最为常用的结构形式[1] [4] [5]。 俯仰形式采用油缸变幅、整体俯仰，外形结构如图 1 所示。
系统组成 回路 效率 响应 耗能比 功率 质量 空间占用 介质容积 操作与维 修 环保 成本
普通交流电动机、 变量泵或定 量泵、电液伺服阀、溢流阀、油缸 或液压马达 开式回路 20~30% 高 1 1 1 1 1 复杂 噪音大、废油处理困难 1
日本的NAMBU公司和 OPTON公司已经开发出自己的直接驱动容积控制电 液伺服系统（DDVC）的成型产品。这两年，日本对直驱式电液伺服系统的研究 更加广泛， 据最新消息， 在今年年初日本的相关杂志大幅的介绍了最新设计的直 驱式电液伺服系统，它的频率响应达到了5Hz，这就大大提高了直驱式系统的动 态性能。 从国外的直驱式电液伺服系统的研制情况可以看出， 目前国外在直驱式电液 伺服系统的研制方面已具备相对成熟的技术。 国内对直驱式容积控制电液伺服系 统的研究起步稍晚，主要研究单位有北京航空航天大学、浙江大学、太原理工大 学、广东工业大学、哈尔滨工业大学等。 北京航空航天大学主要研究功率电作动系统， 采用高性能 BLDCM （Brushless DC Motor ，永磁无刷直流电动机）驱动，研究新型 EHA(Electro-Hydrostatic Actuator)原理样机的方案。在液压传动中采取蓄能、蓄压等措施，在系统内环采 用仿人智能 PID 控制、 外环采用基于预测变增益 PD 控制的方式， 进行建模仿真， 指出新型 EHA 具有良好的动态特性，即具有高响应、高精度、无超调的控制能 力。 浙 江 大 学 流 体 传 动 及 控 制 国 家 重 点 实 验 室 提 出 了 几 种 典 型 的 VVVF （Variable Voltage Variable Frequency）液压系统，对变频回转液压装置进行建模