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1、第5卷第2期中国工程机械学报Vol.5No.22007年4月CHINESEJOURNALOFCONSTRUCTIONMACHINERYApr.2007履带起重机发动机与液压泵的匹配1112王欣,刘宇,蔡福海,薛林(1.大连理工大学机械工程学院,辽宁大连116024;2.大连市特种设备监督所,辽宁大连116021)摘要:针对履带起重机存在的功率匹配问题,分析其产生的原因.基于发动机不同的控制方式,给出相应的液压泵的控制策略.提出了一些解决履带起重机发动机-泵功率匹配问题的新方法.关键词:履带起重机;发动机;液压泵;匹配中图分类
2、号:TH213文献标识码:A文章编号:1672-5581(2007)02-0182-04Matchingbetweenenginesandhydraulicpumpsforcrawlercranes1112WANGXin,LIUYu,CAIFu2hai,XUELin(1.SchoolofMechanicalEngineeringofDalianUniversityofTechnology,Dalian116024,China;2.DalianSpecialEquipmentSupervisionandInstitute,Da
3、lian116021,China)Abstract:Inthisstudy,thepowermatchingproblemisproposedandanalyzedforcrawlercranes.Basedondiversecontrolmodesofengines,correspondingcontrolstrategiesofhydraulicpumpsarepresented.Tore2solvethenon2matchingproblembetweenenginesandhydraulicpumps,somenov
4、elmethodsarepostulatedinthispaper.Keywords:crawlercrane;engine;hydraulicpump;matching随着生产规模的扩大,自动化程度的提高,履带起重机作为重要的搬运设备,在现代化生产过程中广泛应用于石油化工、桥梁建设、建筑安装、港口物流、市政工程等各个领域,发挥着巨大的作用.然而,履带起重机在实际使用过程中,常常出现柴油发动机与液压系统功率不匹配现象,具体表现在:①行走与起升速度达不到预期值;②发动机在有些工况下功率利用率较低,燃油消耗较快.本文针对上述实际
5、问题,在履带起重机设计阶段提出相应方案,最大程度地实现发动机与液压泵的功率匹配,达到提高作业效率及节能的目的.1问题产生的原因在发动机外特性曲线上,可以找到一些点,在这些点上,发动机的各项性能综合指标要优于其他点,这些点叫做最佳工作点,与之对应的发动机转速叫做最佳工作点转速.通常的发动机控制策略就是力争使发[1]动机工作在最佳工作点上.履带起重机的动力传动系统是一个发动机-液压系统-载荷的负载驱动系统,其中发动机-泵的功率匹配是对整个系统功率匹配影响最大的因素.理想的能量转换不计能量损失,则泵的功率PP等于发动机的输出功率P
6、E为PE=PP作者简介:王欣(1972-),女,副教授.E2mail:wangxbd21@163.com.©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第2期王欣,等:履带起重机发动机与液压泵的匹配183而泵的功率PP等于负荷需要的功率PL为PL=PP所以,当负载发生变化时,泵的功率变化,则发动机的输出功率也随之变化,这使得发动机不能稳定工作在特性曲线上最佳工作点的位置,从而出现功率的不
7、合理匹配.2发动机与液压泵匹配的实现发动机与液压传动装置的匹配的实质是提出最为合理的控制方法,从而使发动机的转速、输出扭矩能适应外部负荷的变化,保持发动机在最佳工作点附近工作,有较高的功率利用和较低的燃油消耗率.目前柴油发动机适合于液压传动的控制形式有:①发动机恒功率控制,②发动机变功率控制.工程机械中为了更好地适应外负荷的变化,保证作业的高效性和经济性,一般将两种控制方式结合使用.2.1发动机恒功率控制与泵功率匹配的实现2.1.1实现的原理Tn由功率P=,n为转速,得发动机输出扭矩TE与液压泵功率PP存在如下对应关系:95
8、499549PPTE=n因此,在发动机转速n不变的情况下,泵的功率PP是发动机输出扭矩TE的决定性因素.若通过设定泵的输出功率恒定,使得发动机在最佳工作点转速上输出的功率不变,即当负载变化时,通过调节泵的排量使得发动机的输出扭矩不变,则发动机就可稳定地工作在最佳工作点上,实现泵与发动机之间
