挖掘機(jī)正流量控制液壓系統(tǒng)淺析

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1、學(xué)兔兔www.xuetutu.com挖掘機(jī)正流量控制液壓系統(tǒng)淺析李合永，郇慶祥(山東中7iI液壓有限公司)◆◆◆◆◆◆、：摘要：針對目前公司開發(fā)投產(chǎn)的挖掘機(jī)正流量液壓系統(tǒng)產(chǎn)品，概述正、負(fù)流量液壓系統(tǒng)中核心：；●液壓元件結(jié)構(gòu)特點，闡述正、負(fù)流量液壓系統(tǒng)控制原理與優(yōu)缺點，分析了正流量液壓系統(tǒng)的性能優(yōu)勢●!!以及功率、流量、壓力變量特性，指出了正流量液壓系統(tǒng)的推廣應(yīng)用前景。?、，．◆．+．◆．+．◆．+．◆．◆．+．◆．◆．+．◆．◆．◆．◆‘◆．◆‘◆．◆?！簦簦簦?．+．+．◆．◆．◆．◆．．．◆．．．◆．關(guān)鍵詞：挖掘機(jī)；液壓系統(tǒng)；正流量；負(fù)流量目前國內(nèi)中高檔挖

2、掘機(jī)液壓元件被國外全面正流量液壓系統(tǒng)作介紹。壟斷控制，國外進(jìn)口液壓件價格昂貴，因受消費能1正、負(fù)流量液壓系統(tǒng)組成及工作原理力的影響進(jìn)入國內(nèi)市場的主流液壓件技術(shù)相對落后，致使國內(nèi)挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的發(fā)展也相對落后。在挖掘機(jī)上，各執(zhí)行元件的速度會隨操作手柄為打破這種技術(shù)壟斷，激活國內(nèi)高端液壓件市場，行程的變化而變化，液壓系統(tǒng)會根據(jù)這種變化對液促進(jìn)重大裝備技術(shù)領(lǐng)域如軍工、航空航天等領(lǐng)域的壓泵排量進(jìn)行控制。發(fā)展，這就需要開發(fā)出價格便宜、技術(shù)先進(jìn)、擁有自負(fù)流量液壓系統(tǒng)：手柄行程越小，對應(yīng)的二次主知識產(chǎn)權(quán)的高端液壓件。先導(dǎo)壓力也會越小，由二次先導(dǎo)壓力控制的主閥芯液壓系統(tǒng)的流量實時匹配

3、方式是液壓挖掘機(jī)的開啟度也會越小，與之對應(yīng)多路閥分向執(zhí)行元件的核心技術(shù)之一。目前，國內(nèi)主流挖掘機(jī)普遍采用的油液越少，執(zhí)行元件的速度就會越慢，通過換向負(fù)流量液壓系統(tǒng)。負(fù)流量系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)液壓系統(tǒng)流閥中位流經(jīng)負(fù)壓信號發(fā)生裝置的油液就越多，負(fù)壓量的動態(tài)匹配，但同時存在響應(yīng)時間長、流量波動信號的壓力值就會越大。液壓泵根據(jù)負(fù)壓信號的壓大、可操作性差等缺點。山東中川液壓有限公司經(jīng)過力值的大小來對其排量進(jìn)行控制，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖技術(shù)攻關(guān)，在國內(nèi)率先研制成功液壓挖掘機(jī)正流量如圖1所示控制系統(tǒng)。本文在與負(fù)流量系統(tǒng)對比的基礎(chǔ)上，對圖1負(fù)流量液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖作者簡介：李合永(1982一)，男，

4、山東沂南人，工程師，研究方向：挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)元件的開發(fā)與研究。一36—學(xué)兔兔www.xuetutu.com正流量液壓系統(tǒng)：在正流量的主控制閥上沒有行器的流量需求及其變化趨勢，并據(jù)此對主泵排量負(fù)壓信號發(fā)生裝置，它的信號采集于先導(dǎo)壓力，主實施調(diào)節(jié)，以使系統(tǒng)的流量供應(yīng)能夠動態(tài)跟隨執(zhí)行泵的排量與先導(dǎo)操作手柄輸出的信號壓力成正比。元件的流量需求，實現(xiàn)系統(tǒng)流量的實時匹配，達(dá)到主控制器根據(jù)先導(dǎo)壓力信號及其變化趨勢判斷執(zhí)“所得即所需”，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。圖2正流量液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖正流量液壓系統(tǒng)的工作原理如圖3所示，對于變化趨勢，并據(jù)此精確控制泵的排量；同時，通過檢正流量液壓控

5、制系統(tǒng)，在每個執(zhí)行動作的先導(dǎo)油路測主泵出口表征負(fù)載的壓力，根據(jù)泵的p-Q曲線得上安裝了壓力傳感器?？刂破鞲鶕?jù)先導(dǎo)壓力信號的到液壓泵的另一排量值，根據(jù)此兩排量值來實施調(diào)疊加值及其變化趨勢判斷執(zhí)行器的流量需求及其節(jié)油泵的排，以使系統(tǒng)的流量供應(yīng)能夠動態(tài)跟隨鏟斗液壓缸動臂液壓缸斗桿液壓缸圖3正流量液壓系統(tǒng)的工作原理一37—學(xué)兔兔www.xuetutu.com執(zhí)行元件的流量需求，實現(xiàn)系統(tǒng)流量的實時匹配。柴油機(jī)手柄及踏板的先導(dǎo)壓力信號同時發(fā)送到液壓泵和主控閥，主控閥的動作和液壓泵的動作可以同步進(jìn)行，因而具有良好的操作性。對串聯(lián)雙泵來說，在總功率不超過發(fā)動機(jī)輸出功率的前提下，根據(jù)典

6、型工況，合理分配兩泵功率。圖4控制原理流程圖根據(jù)需要獨立調(diào)節(jié)供給各工作機(jī)構(gòu)的流量，避免雙泵同步調(diào)節(jié)的流量浪費。例如平整土方時斗桿動作同時正流量控制系統(tǒng)中，不存在負(fù)流量中的負(fù)較快，動臂較慢的工況，則相應(yīng)增大斗桿泵的排量壓信號，它的回油壓力僅僅是背壓(一般在0．5MPa而減小動臂泵的排量。左右)，這就減少了一個不必要的功率損失。由于以在滿足流量需求的前提下，當(dāng)系統(tǒng)不需要高功上原因，從而使得正流量挖掘機(jī)在完成同樣工作量率時，柴油機(jī)能自動降低轉(zhuǎn)速，節(jié)省燃油消耗。同時的情況下，比負(fù)流量控制的挖掘機(jī)省油。系統(tǒng)具有壓力切斷功能，通過控制器設(shè)置兩個泵的同時泵調(diào)節(jié)器上附有應(yīng)急電液控轉(zhuǎn)換

7、閥，當(dāng)電可變壓力切斷值，使系統(tǒng)壓力控制在設(shè)定的切斷壓控系統(tǒng)發(fā)生故障時，將轉(zhuǎn)換閥轉(zhuǎn)換到液控狀態(tài)，即力值以下，減少溢流閥的泄油損失。可改變功率的設(shè)定值。此時壓力p，(動力換檔壓力)等功率極限載荷控制，控制器實時計算外負(fù)載的于3．9MPa，經(jīng)過內(nèi)部通路傳遞到各液壓泵調(diào)節(jié)器的功率需求，在線識別當(dāng)前作業(yè)模式和工作參數(shù)，根功率調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，各自的功率設(shè)定值將發(fā)生變化。同據(jù)用戶的速度要求和工作狀況，實現(xiàn)動力系統(tǒng)功率時泵排量將放置最大。當(dāng)有動作時，泵可以進(jìn)行交自適應(yīng)控制，有效地利用發(fā)動機(jī)的輸出，以提高燃叉恒功率控制，挖掘機(jī)可正常工作，泵控制曲線見油使用率，控制原理流程如