履带式混凝土布料机的油电混合动力系统

一）履带式布料机概述：

履带式布料机是一种机动、灵活的混凝土浇筑设备，可自由移动，360°回转，臂架在一定范围内伸缩自如，已厂泛用于水利水电工程、港口码头、机场等建筑物的混凝土施工和物料输送。目前传统燃油型履带式布料机是以柴油发动机为动力，通过传动轴连接减速机带动液压主油泵为液压系统的液压马达提供动力，从而完成其行走、回转、上料、布料、臂架伸缩等动作。通常情况下，当履带式布料机行走至预定浇筑点并调整到位后，在完成混凝土输送之前，主要依靠上料皮带机和布料皮带机的液压马达完成混凝土的输送工作，而行走、回转的液压马达停止工作，此工况下，布料机发动机能效低、长时间运行成本高且存在噪声及空气污染等情况。

二）油电混合动力系统在履带式布料机的应用

履带式布料机的油电混合动力系统，解决了现有履带式布料机在进行输送混凝土作业时以柴油发动机为动力源而导致能效低、污染高的技术问题。

提供了一种用于履带式布料机的油电混合动力系统，包括以下内容：

2.1、电力驱动系统，包括主电动机、上料皮带机驱动电机、布料皮带机驱动电机；

2.2、三相交流电源接口，其分别与主电动机、上料皮带机驱动电机、布料皮带机驱动电机电连接；

2.3、燃油动力系统，用于为电力驱动系统提供动力源，包括柴油机发电机、主发电机，柴油机发电机用于带动主发电机发电，主发电机分别与主电动机、上料皮带机驱动电机、布料皮带机驱动电机电连接；

2.4、电池储能系统，其包括相互电连接的电池储能单元、ac/dc充放电单元，电池储能单元通过ac/dc充放电单元完成充放电工作，用于为电力驱动系统提供电能，ac/dc充放电单元分别与主电动机、上料皮带机驱动电机、布料皮带机驱动电机电连接；

2.5、液压系统，其包括液压主油泵、液压行走机构，液压主油泵一端与主电动机机械连接、另一端与液压行走机构机械连接，液压行走机构用于完成履带式布料机的行走动作。

2.5.1液压行走机构包括行走驱动液压马达、回转驱动液压马达、臂架变幅油缸、臂架伸缩液压马达。

2.5.2液压主油泵的输出端设置有多路换向阀，多路换向阀分别与所述行走驱动液压马达、所述回转驱动液压马达、所述臂架变幅油缸、所述臂架伸缩液压马达的动力源输入端连接。

2.6、监测单元，监测单元分别与电池储能单元、主发电机、主电动机、上料皮带机驱动电机、布料皮带机驱动电机电连接，用于监测对应连接设备的三相参数并进行显示，三相参数包括电流、电压、功率。

2.7、动作控制单元，动作控制单元分别与监测单元、柴油发动机、电力驱动系统、液压系统电连接，监测单元还用于向动作控制单元下发启动或停止指令，通过动作控制单元启动或停止柴油发动机、主电动机、上料皮带机驱动电机、布料皮带机驱动电机、液压行走机构的运行。

2.8、电力驱动系统还包括变频器，电动机、上料皮带机驱动电机及布料皮带机驱动电机均使用永磁同步电机且分别通过一个变频器与所述三相交流电源接口、主发电机、ac/dc充放电单元电连接，动作控制单元与每个变频器连接，通过变频器调整电动机、上料皮带机驱动电机及布料皮带机驱动电机的运行频率。

总结：

履带式布料机的油电混合动力系统，包括电力驱动系统、液压系统、燃油动力系统、电池储能系统，并设置三相交流电源接口，共设置燃油、电池、交流电三种提供动力源的方式，实现混合动力驱动，在布料机长距离移动或无电力供应条件时采用燃油发动机驱动，在短距离移动或者输送混凝土作业，且有电力供应条件时，切换至由现场三相交流电源代替柴油发动机进行工作，通过设置的电池储能系统进行储能，施工现场短暂或突然停电时，利用ac/dc充放电单元使电池储能单元快速放电，为上料皮带机驱动电机、布料皮带机驱动电机提供电能供应，混合动力驱动的方式提高了能源利用效率、无污染，实现节能减排目标。

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