分析液壓挖掘機液壓控制系統(tǒng)

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

1、液壓挖掘機液壓控制系統(tǒng)分析11211李培，杜永良，韓雪，吳文海，柯堅（1.西南交通大學機械工程學院，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］?針對普通挖掘機液壓系統(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。為挖掘機液壓系統(tǒng)的設計提供了必要的參考和依據(jù)。［關(guān)鍵詞］?液壓挖掘機；控制系統(tǒng)；負載敏感；LUDV；流量分配［中圖分類號］T

2、H137.5［文獻標識碼］A［文章編號］1001-554X（2011）05-0118-04TheanalysisofhydraulicexcavatorcontrolsystemLIPei，DUYong-liang，HANXue，WUWen-hai，KEJian液壓挖掘機的動作復雜，負載變化較大，正1液壓控制系統(tǒng)分析常工作時要求液壓系統(tǒng)既能保證各工作單元的單1.1LS系統(tǒng)獨動作，又要使它們相互配合實現(xiàn)復合動作，以圖1所示為LS系統(tǒng)的原理圖，2個液壓缸的提高工作效率。傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)無論是采用定量負載壓力分別傳感到對應的壓力補償閥，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，還會引起系統(tǒng)和元壓缸的運動，從而調(diào)節(jié)液壓泵的輸出流量。因此件的發(fā)熱。負載敏感系統(tǒng)(LS)是一個能夠按照負LS系統(tǒng)的主要特征是時刻檢測負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)，在負載敏的輸出壓力，根據(jù)負載的瞬時需求，調(diào)整液壓泵的感系統(tǒng)中，通過壓力補償閥以及負載傳感泵的作輸出流量，減少系統(tǒng)的溢流損失，實現(xiàn)系統(tǒng)功率匹用，能使泵的輸出壓力和流量自動適應負載需求，配的要求。大大減少溢流損失，提高液壓系統(tǒng)效率。但是當如圖1所示，在加上壓力補償閥

4、6、7后，流各工作裝置所受的負載壓力不相同，且泵的供油量控制閥的壓差為流量不充足時，負載敏感系統(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，致使復合動作難于實現(xiàn)。負載獨立流量分式中ΔP——流量控制閥壓差；配系統(tǒng)(LUDV)解決了負荷傳感系統(tǒng)中所存在的2ΔP1()Q=CA=fAP1——1壓力1補1償閥ρ閥后壓力1；問題，在LUDV系統(tǒng)中，當泵提供流量不足時，P2——流量控制閥閥后壓力；各執(zhí)行機構(gòu)的工作速度會降低，由于所有閥口上的壓差一致，因此各執(zhí)行機構(gòu)工作速度之間比例F彈簧——壓力補2償Δ閥P2彈

5、簧壓力；Q=CA=f()AA——2壓力補2償2閥作用面積2；ρ關(guān)系保持不變。C——常數(shù)。本文簡要分析了LS控制系統(tǒng)與LUDV控制系LS系統(tǒng)的壓差基本恒定，對于單個用戶而言，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，分析了在負載變化時和流量控制閥［收稿日期］2010-12-07開口變化時兩種系統(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號西南了兩種控制系統(tǒng)的性能。交通大學812號信箱118其負載特性較好，并且在飽和狀態(tài)下流量控制精度Ak——壓力補償閥6、7作用面積；較高，有很好的復合控制性。Fk—

6、—壓力補償閥6、7彈簧壓力。2121337456768458LS控制閥LS控制閥1010991、2.負載液壓缸3.梭閥4、5.流量控制閥6、7.壓力1、2.負載液壓缸3.梭閥4、5.流量控制閥6、7.壓力補償閥8.LS控制閥9.變量液壓缸10.變量泵補償閥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)因為彈簧剛度很小，所以Fk很小，即Pi基本LUDV系統(tǒng)中的壓力補償閥是基于比例溢流相等。由式（1）可得原理，最高負荷壓力作為比例控制信號傳遞給所有ΔP1≈ΔP2≈K≈Pp-Pi（2）的壓力補償閥，

7、同時負荷傳感控制器也在最高負荷式中Pp——泵的出口壓力；壓力的作用下對液壓泵的排量進行控制，使泵的輸ΔPi——流量控制閥的壓力損失；出壓力比最高負荷壓力高一個固定值，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)行機構(gòu)的速度會下降，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，因此各工作機構(gòu)的速度2ΔPQ=CA2ΔP1=f()A還會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機動作的準確性。如圖2所示，LUDV系統(tǒng)將壓力補償閥設置2ΔP2Q=CA2ΔP2=f()A（4）在流量控制閥之后