Effizienzoptimierung mobilhydraulischer Load-Sensing-Systeme durch Reduzierung systembedingter Druckverluste am Beispiel eines Hydraulikbaggers

In dieser Arbeit wird eine hydraulische Schaltung zur Reduzierung der Teillastverluste von hydraulisch-mechanischen Load-Sensing (LS) Systemen entwickelt und anhand des LS-Systems eines Hydraulikbaggers untersucht. Die Schaltung verfügt über hydraulisch angesteuerte Ventile in den Sektionsrückläufen, die einen Hydraulikspeicher verbinden und dadurch eine sektionsindividuelle Druckanhebung erreichen können. Dies führt zu verringerten Drosselverlusten der Druckwaagen, zudem kann die hydraulische Energie des Speichers ins System zurückgespeist werden.

Die erreichbare Effizienzsteigerung wird anhand typischer Baggerzyklen durch eine Potentialanalyse bestimmt und die hierfür notwendige Konfiguration der Schaltung identifiziert. ... mehrWeiterhin werden die Komponenten der Schaltung ausgelegt und optimiert. Mittels gekoppelter Simulation wird die Funktion des optimierten Systems verifiziert. Zudem wird die Performance des optimierten Systems anhand der des konventionellen bewertet.

In this thesis, a hydraulic circuit will be developed, which can reduce the partial load losses of hydraulic-mechanic load-sensing systems (LS). As reference application, the LS system of an hydraulic excavator will be used. By adding additional hydraulic-controlled downstream valves in each of the systems load sections, a section-individual pressure increase can be achieved and thus the throtteling losses of the pressure compensators can be reduced. The energy previously dissipated as heat then can be resupplied to the system in an appropriate form.

The efficiency improvement potential of different excavator cycles will be determined and the necessary circuit configuration will be identified. ... mehrFurthermore, the main components of the circuit will be designed and optimized with the focus on function and performance. By means of coupled simulation, function and performance of the optimized LS system will be verified by comparison with the conventional LS system.