装载机液压系统的节能性改进及分析

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1、科技论坛装载机液压系统的节能性改进及分析刘彬(中南林业科技大学)摘要：装载机液压系统发热问题一直以来是人们难以解决好的问题，主要的原因是它会产生比较多的能量损失，又转化为热能发热，所以说控制液压系统能量损失是至关重要的，因此液压系统的节能问题也就成了提高装载机性能主题。减少动臂下降过程中节流损失是装载机节能重要方面，针对这一过程对液压系统做了改进，并加以分析。关键词：装载机；液压系统；节能1改进系统的概述装载机液压油通过多路阀节流能量损失很大，一直以来人们试图减少这部分损失，但是现在针对减小换向阀压力损失的研究大多集中在阀的结构设计上，这方面的工作已趋于完善。

2、因此，进一步的研究工作要扩展到换向阀结构以外的范围。因为油液经过多路阀控制执行机构，无论动臂上升或下降节流1动臂液压缸2.动臂液压缸换向阀1动臂液压缸2.动臂液压缸换向阀P1-有杆腔压力为，P2-无杆腔压力,损失是不可避免的，并且控制动臂3.溢流阀4.油箱5.滤油器6.液压泵3.溢流阀4.油箱5.滤油器6.液压泵Q1-为有杆腔流量,Q2-无杆腔流量，下降的速度要通过节流来完成，所图1装载机工作装置手动控制7.液控单向阀8.卸荷阀Q3-通过节流回油箱,ΔP-阀的节流损失以，减少节流损失，要致力于在保证图2装载机工作装置先导控制下图3动臂下降的基本回路动臂部分改进

3、原理简图动臂部分改进原理简图系统安全正常工作的前提下，尽可能减少通过多路阀的流量和压力损失。系统主要分析换向阀的节流损失所以忽略ca、cbN
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PAFU2改进系统工作原理的沿程损失,所以有p1=p2=pc由(1)得p1=p2=pc=当动臂下降的时候，通过节流口的流量系统的改进分为普通手动控制和先导控制ΔP=Pc-P3P3是油箱压力P3≈0所，为改进后系统节流口的流两种形式：以ΔP=P1=量则经过节流损失功率为，由式(2)得2.1当手动操纵杆直接控制换向阀时：所以经过阀的节流损失为ΔPv=ΔP=动臂上升的时候

4、，多路阀处于B位置，与原5两个系统功率损失比较（2）系统相同，当动臂下降的时候，多路阀处于A位，对阀芯开口面积比为1：1时，当动臂下降过油缸两腔实现差动连接，无杆腔的油液一部分流程中阀少损失的功率为4两个系统能量损失的对比分析入有杆腔给有杆腔补油，多余的油液经过多路阀4.1原系统能量损失N
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节流回到油箱，实现对动臂下降速度的控制，这对阀芯开口面积比为1：1时，当动臂下降过假定原系统和改进系统下降速度均为U样，由于工作泵的泄荷并且系统实现差动，通过多程中阀少损失的功率为4.1.1对阀芯开口面积比为1：1的阀

5、路阀节流回到油箱的油液减少。当动臂下降的时候，通过多路阀进、出口的2.2当手动先导比例的节流损失减压阀液控6改进系统下降稳定性分析流量分别为换向阀时：由动臂下降时基本回路得：当动臂上升的时候，多路阀处于A位置，与，，Q
UA，其中

原系统相同，当动臂下降的时候，多路阀处于BU为动臂下降时的速度，由前面三式可以得出，位，从先导系统过来的压力油打开液控单向阀7，（4）式中：-阀入口的功率损失；-阀出油缸两腔实现差动连接，并且此时卸荷阀8打开，由流量方程（5）口的功率损失工作泵直接泄荷回到油箱，无杆腔的油液一部分（3）其中Cd为节流口的流量系数，A(x)为阀芯位流

6、入有杆腔给有杆腔补油，多余的油液经过多路移为x的通流面积，为液压油的密度，
p为阀阀节流回到油箱，实现对动臂下降速度的控制，这的节流损失，由式（2）（4）（5）得样，由于工作泵的泄荷并且系统实现差动，通过多则经过节流损失功率为：路阀节流回到油箱的油液减少。3改进系统能量损失的分析式中、、为定值，每次的负4.1.2对阀芯开口面积比为2：1的阀当动臂处于下降阶段时采用差动连接的形载F也是定值，所以要控制动臂下降的速度，只需当动臂下降的时候，通过多路阀进、出口的式，此时工作泵泄荷，动臂下降靠自重，无杆腔排要根据不同的F适当控制A(x)的大小，在这一过程流量分别为：出

7、的油液给有杆腔补油，多余的液压油经节流回中系统是可以达到稳定程度的。到油箱以控制下降的速度。7结论图3为动臂下降时基本回路：装载机液压系统的能量损失一方面使系统列出活塞的受力平衡方程有的总效率下降，另一方面，损失掉的这一部分能量式中为阀入口的损失功率，为阀出(1)将会转变成热能，使液压油的温度升高，导致液压口的损失功率设备出现故障，因此，对装载机液压系统进行节能即性设计是十分必要的。通过对原系统进行技术改代入（3）有进，对新系统能量损失的分析，以及对两个系统进压力关系：行比较得出，新系统动臂下降过程中比原系统少则经过节流损失功率为式中:pca,pcb分别为ca

8、、cb段的沿程损失,由于4.2改进系统