Hydrostatisches Antriebssystem mit gemeinsamer Versorgung von Fahr- und Arbeitshydraulik

Von:

Jihao Guo

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Aufgrund der steigenden Energiekosten und der immer strengeren Emissionsregelungen lastet u. a. auf der Baumaschinenbranche ein hoher Innovationsdruck hinsichtlich der Erarbeitung geeigneter Antriebskonzepte zum Zweck der Effizienzsteigerung. Darüber hinaus stellen sich die Hersteller der Herausforderung, immer kompaktere Maschinen zu entwickeln. Ein hydrostatischer Antrieb mit einer gemeinsamen Versorgung der Fahr- und Arbeitshydraulik wird nun entwickelt, um die oben genannten Ziele zu erreichen. In der vorliegenden Arbeit wird untersucht, wie ein hydrostatischer Antrieb mit gemeinsamer Versorgung die dynamischen Anforderungen einer mobilen Arbeitsmaschine erfüllen und gleichzeitig hohe Effizienz hinsichtlich der Komponenten und des Energieverbrauchs erzielen kann. Um diese Frage zu beantworten, wird zunächst die optimale Topologie des neuen Antriebskonzepts erarbeitet. Anschießend werden Betriebs- und Regelungsstrategien entwickelt, um in dem neuen Konzept sowohl hohe Dynamik als auch Effizienz im Vergleich zu serienproduzierten Maschinen zu erreichen. Da der Wirkungsgrad eines hydrostatischen Antriebs stark von den Anwendungsfällen abhängt, wird die Systemeffizienz bei verschiedenen Arbeitszyklen mit der des konventionellen Antriebs verglichen. Es wird nachgewiesen, dass das neue Antriebskonzept, je nach Arbeitszyklus, ein energetisches Einsparpotenzial von 1 ~ 8 % im Vergleich zur Beispielmaschine besitzt. In Bezug auf den praktischen Nutzen werden abschließend notwendige Anpassungen der Komponenten und Weiterentwicklungen der Betriebs- und Regelungsstrategien zur Umsetzung ermittelt.