挖掘机是一种多用途的土石方施工机械,具有土石方的挖掘装载、土地的平整、修坡及吊装等多种使用功能。回转系统的成功应用使得挖掘机更加灵活,但受转动惯量及摩擦阻力矩等影响因素,使得回转时容易产生压力冲击,造成功率损失较大。传统的回转液压系统,虽能满足现阶段的性能要求,但系统结构复杂,制造成本较高。因此对回转系统的特性研究分析,可有助于对回转液压系统的升级改造。本文以校企合作项目“FW080全液压履带式挖掘开发”(项目编号:FW/RD201717)为研究对象,对8t挖掘机回转系统进行特性分析与优化研究。本挖掘机液压系统采用力士乐的A11VO变量泵,该型号液压泵是带有压力切断和负载感应的功率控制。通过对挖掘机回转运动进行研究,确定影响回转特性的因素。通过仿真建模与实车试验相结合,分析回转平台的转动力矩、摩擦力矩、回转液压系统额定压力以及回转角度对挖掘机回转启动、制动特性的影响。鉴于上述分析与本回转液压系统的不足,提出了针对大惯性负载进、出口流量独立调节系统。搭建仿真模型,研究其回转特性,为回转液压系统的升级改造提供参考。本文的研究内容主要由以下几部分组成:(1)本文概述了挖掘机回转系统的组成与其液压系统的分类,以及目前应用于挖掘机的回转节能技术,为本文的研究内容与研究方向提供了参考。(2)在介绍回转液压系统组成的基础上,对回转液压系统元件进行分析与研究。对挖掘机回转运动特性进行分析,确定回转动作每一阶段的机理。并对影响回转特性的关键参数进行了分析计算,为全文的理论分析奠定了坚实的基础。(3)运用AMESim液压仿真软件建立回转液压系统仿真模型,并联合ADAMS动力学仿真平台,建立联合仿真模型。通过设置挖掘机工作装置两种特定姿态,在相同转动角度下分别进行仿真,并与相同条件下的实验结果做对比分析,分析结果表明了仿真模型的正确性。(4)利用仿真模型分析转动惯量、摩擦阻力矩和回转系统压力对回转液压系统启动和制动特性的影响。明确各个因素对回转特性的影响程度以及回转过程的能耗特性。(5)传统回转液压系统只有多路阀阀芯位移这一个输入控制变量,造成系统在回转制动阶段因回转压力过高而产生较大的能量损耗。本文提出了一种进、出口独立调节方案:用四个两位两通电磁比例阀代替回转控制阀,采用两个两位三位换向阀反馈负载压力,并在回转马达的进出口之间安装蓄能器。将仿真模型根据提出的方案进行更改,保证负载不变的情况下,进行相同工况的仿真。分析结果表明,回转系统增加多个自由度,新方案的回转过程更加平稳,转动相同回转角度时所用时间更短,减少了回转启动和制动过程中挖掘机回转平台产生的冲击和抖动。