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摘要
针对装载机传动效率低和燃油经济性差的问题，提出一种适用于混合动力装载机的行星排机电耦合系统，该系统既能相融耦合发动机和电机的动力，又能取代液力变矩器实现电力变矩功能，不仅利于提高装载机的能量利用率，同时还能提高变矩传动效率。建立行星排机电耦合系统的数学模型，阐述了其功率分流原理和电力变矩机理；制定电力变矩混合动力装载机控制策略，通过变速器档位切换和发动机转速调节的方法使电力变矩模式不再受电源SOC的限制；搭建混合动力装载机仿真平台，验证了行星排机电耦合系统电力变矩功能及其能量回收效果；利用试验台架验证了行星排机电耦合系统的电力变矩功能及其能量回收效果。利用数学模型从理论上解释了电力变矩的机理；仿真分析表明，在满足动力性要求的前提下，以松散土为作业对象混合动力装载机可比传统装载机节能25.9%，以原生土为作业物料可节能27.1%，且铲掘工况时间越长节能效果越明显；台架试验表明，混合动力装载机在铲掘工况下其电力变矩模式可回收90%以上的发动机盈余功率。研究结果为装载机等工程机械的混合动力化及其高效率变矩传动提供原理结构参考和控制方法借鉴。
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单位宁波工程学院; 广西柳工机械股份有限公司
