随着中国经济的快速发展,国产挖掘机企业在中国市场上的占有率不断上升,但是作为挖掘机的动力源-柴油发动机,国内还没有一款成熟的产品在挖掘机上得到应用,国内挖掘机生产企业无奈只能采用进口柴油发动机,企业的发展面临柴油机在成本和时间上的采购“瓶颈”,因此迫切需要一款国产柴油发动机来打破国外柴油机的垄断,并通过国产柴油发动机与液压系统的合理匹配进一步提升液压挖掘机的性能。本文正是在此背景下,以解决国产化柴油发动机在液压挖掘机上的应用为研究目的,开展了WP7电控柴油发动机与液压泵的匹配研究。本文以21吨液压挖掘机的动力系统匹配为切入点,利用AMESim仿真软件将WP7电控柴油发动机模型、液压系统模型、液压挖掘机机械结构模型、系统控制模型和驾驶员模型集成在同一仿真平台中,对液压挖掘机的动力系统匹配做了仿真研究,并采用仿真计算与实验测试相结合的方法,在实验样机上进行了一种动力匹配优化设计的实例应用。本文主要工作内容以及研究结果如下:1、本文对液压挖掘机的液压系统和动力系统的工作原理进行了阐述,并对动力系统匹配的能量损失进行了比较详细的分析,对柴油发动机与液压泵之间的功率匹配进行了研究。2、本文以潍柴动力的WP7电控柴油发动机为原型,在AMESim中建立了该柴油发动机的稳态模型,对该柴油发动机的动力性和经济性指标进行了综合计算,并将技术结果与实验台架获得的数据对比分析,获得了仿真平台中该电控柴油发动机的稳态工作特性。3、本文分析了实验样机的液压泵、多路阀的工作原理并进行了台架数据测试,对实验样机的挖掘力进行了计算,在AMESim仿真平台中建立了整机的载荷谱的工作模型。该模型有效的将液压系统和二维的机械运动结合起来,能够体现整机液压系统的控制特性,而且可以模拟液压挖掘机的实际使用工况,为后续的动力匹配提供了完善的外界载荷情况。4、本文在建立的仿真模型的基础上,求解实验样机在各种操作下的瞬态响应特性,并与实验测试数据进行对比,数据显示仿真结果与实际测试数据的误差在5%以内,验证了仿真模型的准确性,满足本文在动力匹配上的需要。5、本文在建立的仿真模型的基础上,采用仿真计算与实验测试相结合的方法,在实验样机上进行了一种动力匹配优化设计的实例应用,整机优化效果得到有效改善,进一步验证了本文搭建的液压挖掘机动力匹配系统仿真模型的准确性。综上所述,通过对实验样机的动力匹配系统的分析、仿真、测试,初步掌握了国产柴油发动机在液压挖掘机上的匹配要求,为下一步优化整车性能奠定了基础。