分析液壓挖掘機(jī)液壓控制系統(tǒng)

《分析液壓挖掘機(jī)液壓控制系統(tǒng)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。

1、液壓挖掘機(jī)液壓控制系統(tǒng)分析11211李培，杜永良，韓雪，吳文海，柯堅(jiān)（1.西南交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，四川成都610031；2.成都南車隧道裝備有限公司，四川成都610100）［摘要］?針對(duì)普通挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)效率較低的情況，分析了目前兩種主流節(jié)能控制系統(tǒng)（LS系統(tǒng)和LUDV系統(tǒng)）的基本原理和性能。利用AMEsim建立了兩種液壓控制系統(tǒng)的仿真模型，分析了在流量飽和狀態(tài)、非飽和狀態(tài)以及流量控制閥開口變化情況下兩種系統(tǒng)的控制性能。為挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了必要的參考和依據(jù)。［關(guān)鍵詞］?液壓挖掘機(jī)；控制系統(tǒng)；負(fù)載敏感；LUDV；流量分配［中圖分類號(hào)］T

2、H137.5［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A［文章編號(hào)］1001-554X（2011）05-0118-04TheanalysisofhydraulicexcavatorcontrolsystemLIPei，DUYong-liang，HANXue，WUWen-hai，KEJian液壓挖掘機(jī)的動(dòng)作復(fù)雜，負(fù)載變化較大，正1液壓控制系統(tǒng)分析常工作時(shí)要求液壓系統(tǒng)既能保證各工作單元的單1.1LS系統(tǒng)獨(dú)動(dòng)作，又要使它們相互配合實(shí)現(xiàn)復(fù)合動(dòng)作，以圖1所示為L(zhǎng)S系統(tǒng)的原理圖，2個(gè)液壓缸的提高工作效率。傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)無論是采用定量負(fù)載壓力分別傳感到對(duì)應(yīng)的壓力補(bǔ)償閥，通過梭閥泵還是變

3、量泵，總有一部分液壓油經(jīng)溢流閥溢流，將較高的壓力PS輸入LS控制閥中，控制變量液不僅造成了較大的溢流損失，還會(huì)引起系統(tǒng)和元壓缸的運(yùn)動(dòng)，從而調(diào)節(jié)液壓泵的輸出流量。因此件的發(fā)熱。負(fù)載敏感系統(tǒng)(LS)是一個(gè)能夠按照負(fù)LS系統(tǒng)的主要特征是時(shí)刻檢測(cè)負(fù)載壓力和液壓泵載需求來控制泵輸出功率的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在負(fù)載敏的輸出壓力，根據(jù)負(fù)載的瞬時(shí)需求，調(diào)整液壓泵的感系統(tǒng)中，通過壓力補(bǔ)償閥以及負(fù)載傳感泵的作輸出流量，減少系統(tǒng)的溢流損失，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功率匹用，能使泵的輸出壓力和流量自動(dòng)適應(yīng)負(fù)載需求，配的要求。大大減少溢流損失，提高液壓系統(tǒng)效率。但是當(dāng)如圖1所示，在加上壓力補(bǔ)償閥

4、6、7后，流各工作裝置所受的負(fù)載壓力不相同，且泵的供油量控制閥的壓差為流量不充足時(shí)，負(fù)載敏感系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)輕載荷工F彈簧作裝置“搶占”重載荷工作裝置的液壓油流量的ΔP=P1?P2=≈CA現(xiàn)象，致使復(fù)合動(dòng)作難于實(shí)現(xiàn)。負(fù)載獨(dú)立流量分式中ΔP——流量控制閥壓差；配系統(tǒng)(LUDV)解決了負(fù)荷傳感系統(tǒng)中所存在的2ΔP1()Q=CA=fAP1——1壓力1補(bǔ)1償閥ρ閥后壓力1；問題，在LUDV系統(tǒng)中，當(dāng)泵提供流量不足時(shí)，P2——流量控制閥閥后壓力；各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作速度會(huì)降低，由于所有閥口上的壓差一致，因此各執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作速度之間比例F彈簧——壓力補(bǔ)2償Δ閥P2彈

5、簧壓力；Q=CA=f()AA——2壓力補(bǔ)2償2閥作用面積2；ρ關(guān)系保持不變。C——常數(shù)。本文簡(jiǎn)要分析了LS控制系統(tǒng)與LUDV控制系LS系統(tǒng)的壓差基本恒定，對(duì)于單個(gè)用戶而言，統(tǒng)原理與性能，利用AMEsim建立了兩種控制系統(tǒng)的仿真模型，分析了在負(fù)載變化時(shí)和流量控制閥［收稿日期］2010-12-07開口變化時(shí)兩種系統(tǒng)的流量分配曲線，直觀地說明［通訊地址］李培，四川省成都市二環(huán)路北一段111號(hào)西南了兩種控制系統(tǒng)的性能。交通大學(xué)812號(hào)信箱118其負(fù)載特性較好，并且在飽和狀態(tài)下流量控制精度Ak——壓力補(bǔ)償閥6、7作用面積；較高，有很好的復(fù)合控制性。Fk—

6、—壓力補(bǔ)償閥6、7彈簧壓力。2121337456768458LS控制閥LS控制閥1010991、2.負(fù)載液壓缸3.梭閥4、5.流量控制閥6、7.壓力1、2.負(fù)載液壓缸3.梭閥4、5.流量控制閥6、7.壓力補(bǔ)償閥8.LS控制閥9.變量液壓缸10.變量泵補(bǔ)償閥8.LS控制閥9.變量液壓缸10.變量泵圖1LS系統(tǒng)原理圖圖2LUDV系統(tǒng)原理圖1.2LUDV系統(tǒng)因?yàn)閺椈蓜偠群苄?，所以Fk很小，即Pi基本LUDV系統(tǒng)中的壓力補(bǔ)償閥是基于比例溢流相等。由式（1）可得原理，最高負(fù)荷壓力作為比例控制信號(hào)傳遞給所有ΔP1≈ΔP2≈K≈Pp-Pi（2）的壓力補(bǔ)償閥，

7、同時(shí)負(fù)荷傳感控制器也在最高負(fù)荷式中Pp——泵的出口壓力；壓力的作用下對(duì)液壓泵的排量進(jìn)行控制，使泵的輸ΔPi——流量控制閥的壓力損失；出壓力比最高負(fù)荷壓力高一個(gè)固定值，這樣所有的K——固定常數(shù)。多路閥閥口的壓降都被控制在同一值。當(dāng)泵出現(xiàn)供F從式中可Δ看P出=，P所?P有=節(jié)F流彈簧環(huán)≈節(jié)C（即所有多路ΔP=P1?P2=彈簧≈C油不足的現(xiàn)象，即使執(zhí)行機(jī)構(gòu)的速度會(huì)下降，由于12A閥的開口前后）的壓差都相等A。則流經(jīng)兩閥的流量所有閥口的壓降是一致的，因此各工作機(jī)構(gòu)的速度2ΔPQ=CA2ΔP1=f()A還會(huì)按閥的開口面積保持比例關(guān)系，從而保證挖掘Q1=C

8、1A11=f()A1（3）111ρ1ρ機(jī)動(dòng)作的準(zhǔn)確性。如圖2所示，LUDV系統(tǒng)將壓力補(bǔ)償閥設(shè)置2ΔP2Q=CA2ΔP2=f()A（4）在流量控制閥之后