龙兴能控——工程机械重载作业机构驱动与重力势能高效储用一体化技术

简介

工程机械是国民经济支柱产业，也是我国最有希望跻身国际最先进行列的产业，保有量千万台，年产值近9000亿元，均居全球第一。工程机械普遍采用重型机械臂高频次升降作业，举升过程产生的巨大重力势能，在下放中经控制阀转化为热能浪费掉，造成工程机械燃油消耗大、碳排放严重。我国工程机械年消耗燃油8000万吨，排放二氧化碳2.6亿吨，要3个大兴安岭才能中和掉。因此，高效回收利用重力势能对工程机械产业实现双碳目标意义重大。 目前，势能储用最先进技术是电气方式，但存在制约推广应用的三大痛点：一是能效低、成本高，最先进的电气储用技术，势能存储、利用过程各经过4次转换，造成系统复杂、成本高，储能效率不足30%；二是适用性差，最先进的电气储用技术，尚无能够快速将大功率重力势能转换为电能的元器件，仅适用于小功率机器；三是兼顾难，为消除不同执行器载荷差异对操控性的影响，需增设压力补偿器，但牺牲了动力性，加大了压损，高能效和操控性无法同时兼顾。 经过长期研究，团队从液压传动核心理论—伯努利方程获得灵感，创新研发出只经过一次能量转换的液气方式势能储用技术；发明集成储能容腔液压缸，实现储能与驱动一体化；研发出载荷工况和阀口压差自适应匹配策略。储用效率超70%，是目前国际上最优结果。 相关产品集成于37t样机，经过专用试验场的测试和露天矿山的应用考核，燃油消耗降低26%以上。 上述技术，团队核心成员授权国家发明专利22件，发表高水平论文15篇，构建全方位知识产权保护体系。 推广应用新技术产品，工程机械产业每年将节约燃油1600万吨，减少二氧化碳排放5000万吨，双碳效益显著。依靠本团队技术和产品，我国主机企业可以破解国内“卡脖子”难题，使主机企业生产的机器相对于国外品牌能效高，成本低，提高了主机企业的市场竞争力，占有更大国内和国外的市场份额。 创业团队核心成员由6名硕士生，3名博士生和1名本科生组成，知识背景涵盖液压传动、会计等多个技术领域，成员优势互补，凝聚性强。国务院特殊津贴专家***教授为团队研发提供专业的理论和技术指导。优秀青年教师***和***老师分别作创新和创业方向的指导。团队依托****大学，已与太重集团、三一重机、徐工集团等企业建立了长期战略合作关系，推广转化产品。 龙兴能控，为祖国高端装备实现双碳目标贡献科技力量。