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《液压挖掘机发动机与液压泵的合理匹配的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、ISSN100928984长春工程学院学报(自然科学版)2008年第9卷第4期11/26CN2221323/NJ.ChangchunInst.Tech.(Nat.Sci.Edi.),2008,Vol.9,No.435238液压挖掘机发动机与液压泵的合理匹配的研究汤振周(福建交通职业技术学院,福州350007)摘要:通过对液压挖掘机发动机的工作特性、变量节柴油机转速和协调泵排量来实现。泵性能的研究,提出了恒功率与变功率2种控制方式的组合,使发动机在整个转速范围内都能适应负荷变化,保持最佳的功率利用率。同时使液压系统具有了较高的传动效率,整个负荷驱动系统也具备了较好自适应能力和综合性能指标。关键词
2、:液压挖掘机;发动机;液压泵;合理匹配中图分类号:TD422.2文献标识码:A文章编号:100928984(2008)04200352041发动机工作特性图1发动机工作特性柴油机的特性主要是运行特性,包括:速度特2挖掘机变量泵的性能分析性、负载特性、万有特性的变化规律。如图1所示,曲线CASB是发动机在某一档时的工作特性,AC为液压泵连结发动机与整个液压系统的中间环外特性,AB为该档位下的调速特性。当外负载变化节。一方面它作为发动机的可调负载,应能充分利时,发动机的输出转矩变化,如A点、B点和S点,A用发动机的输出功率,同时又要保证发动机不因负点输出功率最大。另外,发动机还有一条最佳比油耗载转
3、矩太大而造成熄火,在功率上达到协调匹配。线(ge线),当发动机工作在最佳比油耗线时(图中另一方面,作为整个液压系统的源动力,为适应外负S、E点)最经济。为了保持柴油机转速的相对稳载的变化,它必须提供工作时所需要的压力及流量。定,必须随着负载的变化相应改变供油拉杆的位置,为了达到上述2方面的要求,在实际工作中要通过在柴油机上安装的调速器就能根据外界负载的变调节泵的排量来实现。在转速感应控制中,泵的功率设定其实是根据化,自动调节循环供油量,使柴油机稳定运转。通常发动机的转速差来调节泵的最大吸收功率,从而保工程机械选用的都是全程调速器,在任何转速下均证发动机不过载。对于变量泵来说调节功率是通过能起调
4、速作用。那么在某一固定油门拉杆位置下,调节其排量实现的。当外负载变化时,柴油机将不再运行在外特性曲线P=psVgn(1)上,而是在该油门位置下的调速线上工作。不同的式中:P———泵的吸收功率;油门位置对应于不同的调速曲线,可见在外负载扭ps———液压系统工作压力;矩变化时,速度将受到较小的波动,从而起到稳定柴Vg———泵排量;油机转速的作用。在理论上要使柴油机稳定地工作n———泵转速(发动机转速)。在某一点,就必须确定2个方面的参数:负载扭矩和由于外负载的波动,使得发动机的转速即泵的转速或者油门位置和功率。在实际工程中可通过调驱动转速n并不是一个不变的数值,所以恒功率调节实质上是一种恒扭矩调节
5、。收稿日期:2008-11-07作者简介:汤振周(1970-),男(汉),福建,硕士研究生,讲师M=pBVg=C=常数(2)主要研究工程机械。式中:M———泵的吸收扭矩。36长春工程学院学报(自然科学版)2008,9(4)由式(1)可知,当在某一工作模式下,如果外负F1=psAs(4)载压力变大时,泵则会自动减小其排量大小,以维持式中:ps———泵的出口压力;二者乘积不变。如果负载压力减小,则反之。As———变量柱塞横截面积。3发动机与液压泵匹配的实现而从图2的几何关系可以得出:Lp=e+Ltgθ(5)发动机与液压传动装置匹配的实质是提出最合式中:e———泵斜盘倾角为零度时变量柱塞与杠杆原理的
6、控制方法,从而使发动机的转速、输出扭矩能适点间的距离;应外部负荷的变化,保持发动机在最佳工作点附近L———泵斜盘旋转中心到边缘的距离;工作,有较高的功率利用和较低的燃油消耗率。θ———斜盘倾斜角度。目前柴油发动机适合于液压传动的控制形式有:发动机恒功率控制和发动机变功率控制。为了由式(3)、(4)、(5)可以得出:更好地适应外负荷的变化,保证作业的高效性和经FPCLK-epSAStgθ=(6)济性,将2种控制方式结合使用。LpSAS3.1发动机恒功率控制与泵功率匹配而通轴式斜盘式柱塞泵的理论排量q为:对于变量泵的恒功率调节有很多种方式,传统π2q=dzDfZtgθ(7)的恒功率变量是根据折线拟
7、合,依靠多根弹簧(利4用弹簧的不同刚度)来实现的,而A11V0泵恒功率式中:dz———液压泵柱塞直径;控制装置是利用杠杆力矩平衡原理对液压泵实行恒Df———液压泵转子分布圆直径;功率控制的。该装置结构简单,精度高,且便于实现Z———液压泵柱塞数目。无级调节。则泵的理论流量Q可以表示为:如图2为整个恒功率控制原理图。其中功率控Q=qn(8)制阀阀芯受到3个力(IP产生的电磁力,K1,K2弹式中:n—
