挖掘机正流量液压系统的控制性能分析

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1、2012年4月机床与液压Apr．2012第40卷第8期MACHINETOOL＆HYDRAULICSVo1．40No．8DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．08．037挖掘机正流量液压系统的控制性能分析韩慧仙，曹显利(1．湖南机电职业技术学院，湖南长沙410151；2．三一重工股份有限公司，湖南长沙410100)摘要：针对目前挖掘机大量采用的正流量液压系统，介绍其体系结构和性能特点，从液压系统的功率形式推导出其功率控制方式；分析正流量挖掘机液压系统的性能优势和控制缺陷，针对其控制缺陷，指出

2、挖掘机液压控制系统的改善方向。关键词：挖掘机；正流量液压系统；控制性能分析中图分类号：U415．5文献标识码：B文章编号：1001—3881(2012)8—100—3AnalysisofExcavatorPositiveControlHydraulicSystemHANHuixian．CAOXianli(1．HunanMechanical&ElectricalPolytechnic，ChangshaHunan410151，China；2．SANYHeavyIndustryCo．，Ltd，ChangshaHunan410

3、100，China)Abstract：Themainstructureandperformancesofthepositivecontrolhydraulicsystemofexcavatoratpresentwereintroduced．Itspowercontrolmodewasderivedfromhydraulicsystempowerform．Theperformanceadvantagesandcontroldeficienciesoftheposi—tivecontrolhydraulicsystemof

4、excavatorwereanMyzed．Aimingtoitscontroldeficiencies，theimproveddirectionoftheexcavatorhydraulicsystemwaspointedout．Keywords：Excavator；Positivecontrolhydraulicsystem；Controlperformanceanalysis挖掘机是最重要的工程机械产品，其产品复杂液压泵的理论流量公式如下：程度、作业性能要求和技术含量等均为工程机械各Qb=N·Vb个产品之最，堪称工

5、程机械之王。目前，主流的单式中：Q为液压泵流量，单位为L／min；斗液压挖掘机全部采用液压传动，液压系统不但传Ⅳ为液压泵输入转速，单位为r／min；递发动机输出的动力，还参与了动力传动系统的控为液压泵排量，单位为I／r。制。由上式可见，改变液压泵的排量和转速都可以改液压系统的功率形式是压力和流量，几乎所有液变其流量，进而改变执行机构的速度。其中，通过调压控制都可以归结为压力控制和流量控制。挖掘机是节液压泵转速来调速的控制方式称为变频调速，通过一种土石方施工机械，工作时，发动机的动力通过液调节液压泵排量来调速的方式称为容

6、积调速。压系统驱动工作装置对外做功，液压系统工作压力的挖掘机在工作过程中，一般要求柴油机转速稳定大小由负载决定，压力不是液压系统的固有参数。从或相对稳定，即使由于外负载的变化而导致发动机转控制的角度来讲，压力是系统对外载荷的响应。所速失稳，也要通过一定的控制手段使发动机转速恢复以，对挖掘机液压系统的控制其实是对液压系统流量稳定，所以，在对液压泵的流量进行控制时，可以假的控制。定输入转速是恒定的。可见，对液压泵的流量控制主1挖掘机液压系统的体系结构和性能分析要是对液压泵排量的控制。根据液压系统的流量控制方式，液压系统可以

7、分液压阀对液压泵输出的流量进行二次调节。液压为泵控液压系统和阀控液压系统，其中，泵控液压系阀的流量公式如下：统是通过改变液压泵或液压马达的排量来控制液压系—jQ=C·A·．／统流量的，阀控液压系统是通过改变液压阀的开度来‘VP控制液压系统流量的。下面分别分析液压泵和液压阀式中：Q为液压阀的流量，单位为IMmin；的流量控制机制。c为流量系数，需查表获得；收稿日期：2011—04—06基金项目：湖南省教育厅科技资助项目(11C0483)；湖南省科技计划资助项目(2010GK3193)作者简介：韩慧仙(1976一)，硕士，

8、讲师，研究方向为机、电、液一体化技术。E—mail：3776451@163．com。第8期韩慧仙等：挖掘机正流量液压系统的控制性能分析·101·A为液压阀的开度；△p为液压阀上的压降，单位为MPa；P为液压油的密度。由上式可见，液压阀的流量主要由两个变量决定：液压阀的开度A和阀上的压降△p。由于液压系统的压力是由外负载决定的，而外