在港口装卸中,轮胎式起重机机动性好、转移方便的优点,使其得到了广泛的应用。轮胎式起重机工作时,其起升机构下放货物时释放大量的势能,这些势能一部分被电机制动转化为电能,另一部分被制动器转化为热能。然而,传统的轮胎式起重机将那部分转化的电能用能耗电阻消耗,使其得不到二次利用。因此,选取合适的储能装置,对轮胎式起重机工作过程中的势能进行回收再利用,具有重要的意义。目前针对轮胎式起重机节能方式主要是油改电和母线储能方式。采用油改电的方式,虽能耗显著降低,但减少了轮胎式起重机的作业区域。采用母线储能的方法对能量进行回收利用,其效果显著,但降低了系统的稳定性和可靠性。本文以LQD60型轮胎式起重机为研究对象,提出了一种基于起升机构双卷扬的改装方案,通过超级电容装置将货物的势能加以回收,达到节能的目的。本文主要做了以下几个方面的工作:(1)对轮胎式起重机各机构工作中的能量消耗和转换特性进行了详细地分析,并以LQD60为例计算了起升机构和变幅机构在各工况下的可回收势能。(2)提出了基于超级电容的混合动力系统方案,分析了系统各元件的特性,并对超级电容进行了选型计算。(3)对改进的节能型系统提出了初步的控制方案,设计了基于PLC和DSP的联合控制系统的框架,并制定了各个工况下柴油机、电动机、超级电容的具体控制策略。(4)运用MATLAB/SIMULINK软件建立了节能系统各元件的仿真模型和起升机构模型,分别对起升机构单个工况和连续工况进行了仿真,验证了方案的可行性。