轮式装载机因动作灵活、对工作环境要求低、单次装卸量大而被广泛应用于工程领域,但作为典型的高能耗工程车辆在节能减排的大背景下受到广泛关注,轮式装载机的转向及工作装置液压系统因能量利用率较低而成为节能研究的重点。节能的目的不仅仅在于提高能量利用率,更重要的意义在于取得一系列降低使用成本的效果,因此本文结合“多动力源混合驱动工程车辆的全工况极值载荷谱度量与外推智能优化(No.5137522)”项目(国家自然基金项目),基于串联式混合动力车辆思想,采用囊式蓄能器作为辅助动力源,设计节能液压系统并提出相应控制策略,并且通过仿真与实验进行验证。本文的主要研究内容如下:1.以传统工作装置与全液压转向系统为基础设计了一套节能液压系统。该液压系统在传统全液压转向与工作装置液压系统的基础上,加装蓄能器作为辅助动力源,与传感器、电磁换向阀、控制器等组合构成节能液压系统,实现系统供给功率与负载需求功率相匹配,达到减小溢流损失、提高整车效率的目的。2.结合节能液压系统构型与轮式装载机作业周期短、规律性强的特点,采用开关—功率跟随的控制方法制定控制策略。将控制策略划分为转向系统工作模式、工作装置动作模式以及怠速模式,优先保证转向,模式之间相互联系,保证转向液压缸与工作装置液压缸的动作正常。3.测量ZL30B型轮式装载机工作装置液压系统与全液压转向系统多工况下系统中压力、流量、温度与液压缸活塞位移等信号,并对测试结果进行分析计算,得出各工况下全液压转向与工作装置液压系统的效率。4.在AMEsim与Simulink联合仿真环境下,结合转向器、多路阀等关键构件的工作原理,建立原始液压系统模型并与测试数据进行对比,证明模型的正确性。对关键部件进行选型并基于原始液压系统模型搭建节能液压系统及其控制策略模型,经过仿真分析验证了节能液压系统构型与控制策略的合理性。5.进行了实验验证,测试数据显示该节能液压系统与原始液压系统相比,能量利用率有显著提高。仿真与测试数据表明,本文提出的节能液压系统与控制策略在保证转向与工作装置液压系统正常工作的同时,实现了效率的大幅提升。