針對(duì)液壓挖掘機(jī)節(jié)能系統(tǒng)與控制策略綜述

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1、液壓挖掘機(jī)節(jié)能系統(tǒng)與控制策略綜述趙文昌劉強(qiáng)何經(jīng)旺華僑大學(xué)機(jī)電及自動(dòng)化學(xué)院廈門361021摘要：簡(jiǎn)述了國(guó)內(nèi)外液壓挖掘機(jī)的研究現(xiàn)狀，分析了目前國(guó)外幾種較典型的節(jié)能控制系統(tǒng)和國(guó)內(nèi)目前所采用的節(jié)能控制策略，為液壓挖掘機(jī)節(jié)能技術(shù)的深入發(fā)展提供了參考和借鑒。關(guān)鍵詞：液壓挖掘機(jī)；節(jié)能；控制策略中圖分類號(hào)：TU621文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1001—0785(2013)07—0001—03Abstract：Thepaperbrieflyintroducestheresearchsituationsofthehydraulicexcavatorathomeandabroad，anda

2、n—alyzesseveraltypicalenergy—savingcontrolsystemabroadandtheenergy—savingcontrolstrategycurrentlyusedathome，whichprovidesreferenceandguidancefordeepdevelopmentofenergy—savingtechnologiesofthehydraulicexcavator．Keywords：hydraulicexcavator；energy—saving；controlstrategy簡(jiǎn)要分析。0前言1)小松公司的閉式負(fù)荷

3、感應(yīng)系統(tǒng)負(fù)載傳感液壓挖掘機(jī)是一種大功率、高能耗的工程機(jī)閥依據(jù)液壓泵的出口壓力與操作閥的出口壓力之械，由于其液壓系統(tǒng)中存在各種形式的功率損失，差來(lái)控制液壓泵的輸出流量。液壓泵控制閥可以會(huì)不同程度地降低挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的使用效率。根據(jù)設(shè)定的功率級(jí)別，使液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率不超挖掘機(jī)工作時(shí)，在不計(jì)沿程阻力的條件下，液壓過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，實(shí)現(xiàn)恒功率控制。系統(tǒng)的最高效率可達(dá)95％以上¨。但由于挖掘機(jī)2)加藤公司的自動(dòng)輸出功率控制系統(tǒng)所控工況復(fù)雜，負(fù)載變化較大，因此，液壓系統(tǒng)的效制的雙泵能根據(jù)負(fù)荷的大小自動(dòng)調(diào)節(jié)液壓泵的壓率變化也非常大。液壓挖掘機(jī)采用節(jié)能技術(shù)不僅力和流量，使柴油機(jī)輸出功

4、率的利用率達(dá)到可有效降低燃油消耗率，還可減少液壓系統(tǒng)功率100％，以適應(yīng)各種作業(yè)工況。根據(jù)作業(yè)內(nèi)容與現(xiàn)損失，提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率的利用率，使動(dòng)力系統(tǒng)與場(chǎng)狀況，始終使柴油機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩與液壓泵供油量負(fù)載所需功率更好地匹配，從而降低發(fā)動(dòng)機(jī)和液處于最佳匹配狀態(tài)。壓元件的工作強(qiáng)度，減少系統(tǒng)發(fā)熱，提高設(shè)備可3)13立建機(jī)公司的轉(zhuǎn)速感應(yīng)系統(tǒng)駕駛員可靠性。因此，國(guó)內(nèi)外挖掘機(jī)行業(yè)都十分重視研發(fā)以根據(jù)不同的負(fù)載選擇不同的工作模式，系統(tǒng)根和應(yīng)用挖掘機(jī)節(jié)能技術(shù)。據(jù)所選工作模式自動(dòng)調(diào)節(jié)柴油機(jī)油門開度和液壓泵的排量，通過(guò)柴油機(jī)一液壓泵的聯(lián)合調(diào)節(jié)，使1國(guó)外挖掘機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)分析液壓泵的吸入功率等于柴油機(jī)

5、的輸出功率，同時(shí)為了在挖掘機(jī)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)一席之地，國(guó)使柴油機(jī)工作在最佳工作點(diǎn)。外很多知名挖掘機(jī)廠紛紛提出了具有自主知識(shí)產(chǎn)4)日本神鋼公司的ITCS電子控制系統(tǒng)采權(quán)的節(jié)能控制系統(tǒng)。這些公司中比較有代表性的用模糊推理原理，可識(shí)別不同的挖掘工況如裝載、節(jié)能控制產(chǎn)品主要有德國(guó)奧加凱公司的PMS系統(tǒng)、平整、撒土等作業(yè)，并自動(dòng)對(duì)其進(jìn)行輔助作業(yè)，Link—Belt的CAPS系統(tǒng)，美國(guó)卡特皮勒的EPC系使柴油機(jī)輸出功率達(dá)到最佳，發(fā)揮最大的工作效統(tǒng)，13本13立的OHS系統(tǒng)、小松的OLSS系統(tǒng)、率，最大限度地節(jié)約燃油。加藤的APC系統(tǒng)、神鋼的ITCS系統(tǒng)，韓國(guó)大宇的5)林德公司的負(fù)

6、荷傳感同步控制系統(tǒng)主泵EPOS系統(tǒng)等j。下面對(duì)幾個(gè)典型的控制系統(tǒng)進(jìn)行只向各執(zhí)行元件提供所需流量，無(wú)多余的流量輸福建省高校產(chǎn)學(xué)合作重大項(xiàng)目：挖掘機(jī)雙DSP雙時(shí)標(biāo)節(jié)能挖掘器研制及產(chǎn)業(yè)化(2010H6015)《起重運(yùn)輸機(jī)械》2013(7)出，因而沒有溢流損失；當(dāng)所有執(zhí)行元件不動(dòng)作用的控制方法_6j，是一種較傳統(tǒng)的控制方式，當(dāng)時(shí)，主泵排量基本回到零位，有效地降低了損耗。外負(fù)荷增加使轉(zhuǎn)速略有下降時(shí)，調(diào)速器可使供油量調(diào)節(jié)拉桿向加油方向移動(dòng)，阻止轉(zhuǎn)速下降。當(dāng)2國(guó)內(nèi)挖掘機(jī)節(jié)能技術(shù)分析負(fù)荷增加到使調(diào)速器不起作用，即使供油量已增我國(guó)在挖掘機(jī)電氣控制和節(jié)能研究方面仍然加到最大值，轉(zhuǎn)速已明

7、顯下降時(shí)，柴油機(jī)沿著外處在較低的水平。因此，國(guó)內(nèi)多數(shù)生產(chǎn)廠為了提特性曲線工作。高液壓挖掘機(jī)的性能，采取以下兩個(gè)策略：1)與2)根據(jù)工況的變化，引起負(fù)載壓力、起調(diào)壓國(guó)外合資，較著名的有煙臺(tái)大宇、合肥日立、常力以及泵出口壓力的變化，來(lái)調(diào)節(jié)泵的排量或者州現(xiàn)代、成都神鋼、徐州卡特等；2)引進(jìn)國(guó)外先控制發(fā)動(dòng)機(jī)的調(diào)速拉桿使泵的吸收功率和柴油機(jī)進(jìn)的液壓元件、液壓系統(tǒng)及電控節(jié)能控制系統(tǒng)來(lái)的輸出功率盡可能匹配卜“J。提高國(guó)產(chǎn)挖掘機(jī)品質(zhì)，如三一重工公司生產(chǎn)的挖3)利用閥門和油門的聯(lián)合控制來(lái)控制轉(zhuǎn)速，掘機(jī)采用了林德公司的負(fù)荷傳感同步控制系統(tǒng)。使其一直工作在最佳工作點(diǎn)是一種較流行的控制