簡述挖掘機液壓控製係統

目mu前qian，機ji電dian液ye一yi體ti是shi液ye壓ya挖wa掘jue機ji的de主zhu要yao發fa展zhan方fang向xiang，其qi目mu的de是shi實shi現xian液ye壓ya挖wa掘jue機ji的de全quan自zi動dong化hua
，即ji人ren們men對dui液ye壓ya挖wa掘jue機ji的de研yan究jiu，逐zhu步bu向xiang機ji電dian液ye控kong製zhi係xi統tong方fang向xiang轉zhuan移yi，使shi挖wa掘jue機ji由you傳chuan統tong的de杠gang杆gan操cao縱zong逐zhu步bu發fa展zhan到dao液ye壓ya操cao縱zong、氣壓操縱、電氣操縱、液壓伺服操縱

、無線電操縱、電液比例操縱和計算機直接操縱。所以，對挖掘機的機電液一體化的研究

，主要集中在液壓挖掘機的控製係統上。

液壓挖掘機控製係統是對發動機、液壓泵
、多路換向閥和執行元件(液壓缸
、液壓馬達)等所構成的動力係統進行控製的係統。按控製功能
，可分為位置控製係統、速度控製係統和力(或壓力)控製係統;按控製元件，可分為發動機控製係統、液壓泵控製係統



、多路換向閥控製係統
、執行元件控製係統和整機控製係統。

目前，液壓挖掘機控製係統已發展到複合控製係統。

發動機的控製係統

youchaiyoujidewaixingtexingquxiankezhi，chaiyoujishijinsidehengniujutiaojie

，qishuchugonglvdebianhuabiaoxianweizhuansudebianhua，danshuchuniujujibenbubianhua。youmenkaiduzengjia(或減小)，柴油機輸出功率就增加(或減小)
，由於輸出扭矩基本不變
，所以柴油機轉速也增加(或減小)

，即不同的油門開度對應著不同的柴油機轉速。由此可見

，對柴油機控製的目的是，通過對油門開度的控製來實現柴油機轉速的調節。

目前應用在液壓挖掘機柴油機上的控製裝置有電子功率優化係統
、自動怠速裝置、電子調速器
、電子油門控製係統等。

液壓元件控製係統

對液壓泵的控製都是通過調節其變量擺角來實現的。根據控製形式的不同，可分為功率控製係統
、流量控製係統和組合控製係統等三大類。其中的功率控製係統有恒功率控製、總功率控製、壓力切斷控製和變功率控製等;流量控製係統有手動流量控製、正流量控製、負流量控製

、最大流量二段控製、負荷傳感控製和電氣流量控製等;組合控製係統是功率控製和流量控製的組合控製，在液壓控製機上應用最多。

液壓控製閥控製係統

1)先導型控製係統 換向控製閥的控製形式有直動型(用手柄直接操縱換向閥主閥芯，目前少用)和先導型兩種。後者是用先導閥控製先導油液，再用先導油液控製換向閥的主閥芯
，它又分為機液先導型和電液先導型兩類。

2)負荷傳感控製係統 閥控係統實質上是節流式係統。在液壓挖掘機上，目前常用的是一般的三位六通多路閥，其滑閥的微調性能和複合操作性能差。20世紀90年代以來，在液壓挖掘機上開始采用負荷傳感控製係統
，其控製閃不論是中位開式方式還是中位閉式方式
，都附帶有壓力補償閥。

采用電子控製壓力補償的液壓挖掘機液壓係統與傳統的液壓係統比較
，負荷傳感控製係統的主要優點是：

(1)節jie省sheng能neng源yuan消xiao耗hao。普pu通tong三san位wei六liu通tong換huan向xiang閥fa無wu論lun采cai用yong定ding量liang泵beng還hai是shi變bian量liang泵beng，總zong要yao有you一yi部bu分fen油you液ye經jing溢yi流liu閥fa溢yi掉diao，浪lang費fei了le能neng量liang。而er使shi用yong負fu荷he傳chuan感gan變bian量liang係xi統tong
，泵beng的de流liu量liang全quan部bu用yong於yu負fu載zai上shang
，泵beng的de壓ya力li僅jin比bi負fu荷he壓ya力li大da1-3MPa。

(2)流量控製精度高，不受負荷壓力變化的影響。

(3)幾(ji)個(ge)執(zhi)行(xing)元(yuan)件(jian)可(ke)以(yi)同(tong)步(bu)運(yun)動(dong)或(huo)以(yi)某(mou)種(zhong)速(su)比(bi)運(yun)動(dong)，且(qie)互(hu)不(bu)幹(gan)擾(rao)。普(pu)通(tong)三(san)位(wei)六(liu)通(tong)閥(fa)係(xi)統(tong)用(yong)的(de)是(shi)並(bing)聯(lian)油(you)路(lu)
，當(dang)幾(ji)個(ge)執(zhi)行(xing)元(yuan)件(jian)同(tong)時(shi)動(dong)作(zuo)時(shi)
，泵(beng)輸(shu)出(chu)的(de)油(you)液(ye)首(shou)先(xian)流(liu)向(xiang)壓(ya)力(li)低(di)的(de)執(zhi)行(xing)元(yuan)件(jian)

，不(bu)能(neng)同(tong)步(bu)。

負荷傳感控製係統包括負荷傳感控製閥和負荷傳感控製泵(或定量泵)。

3)完全負荷傳感控製係統 完全負荷傳感控製係統由負荷傳感控製閥和負荷傳感控製變量泵組成。

上(shang)述(shu)的(de)負(fu)荷(he)傳(chuan)感(gan)控(kong)製(zhi)閥(fa)隻(zhi)解(jie)決(jue)了(le)滑(hua)閥(fa)的(de)微(wei)調(tiao)性(xing)能(neng)和(he)複(fu)合(he)操(cao)作(zuo)性(xing)能(neng)
，而(er)沒(mei)有(you)解(jie)決(jue)節(jie)省(sheng)能(neng)源(yuan)問(wen)題(ti)。定(ding)量(liang)泵(beng)和(he)負(fu)荷(he)傳(chuan)感(gan)控(kong)製(zhi)閥(fa)的(de)係(xi)統(tong)也(ye)沒(mei)有(you)節(jie)省(sheng)能(neng)源(yuan)消(xiao)耗(hao)，因(yin)為(wei)泵(beng)所(suo)輸(shu)出(chu)的(de)流(liu)量(liang)超(chao)過(guo)執(zhi)行(xing)元(yuan)件(jian)(液壓缸和液壓馬達)所需要的流量時，多餘的油液經壓力補償閥流回油箱(為保持壓差恒定)變為熱能。隻有完全負荷傳感控製係統才能解決節省能源問題。

4)帶次級壓力補償閥的負荷傳感係統德國力士樂公司等(包括Atlas公司、Eder公司)在其生產的液壓挖掘機上設置了負荷傳感分流器 LUOV(Last Unabhangige Durchfluss Vereilung)係統

，其主要作用是：當多個執行元件同時工作
、所需的流量大於液壓泵的流量時，產生供油不足的現象
，這不能使正在工作台的執行元件與負載壓力無關的控製得到保證。LUDV係統能保證在供油不足時所有執行元件的工作速度按正比例下降，以獲得與負載壓力無關的控製。

執行元件控製係統

1)行走自動二速係統 行走自動二速係統隻有在行走速度轉換開關處於二速位置時才具有此功能。此時，其信號使行走二速電磁閥換向;與此同時，通過二速用伺機服缸使行走馬達處於二速位置，挖掘機可高速行走。

另外
，控製選擇閥還受行走壓力的作用
，在上坡等負載大的時候
，控製選擇閥向一速的一側換向;二速用伺服的控製油壓卸荷，使行走馬達自動向一速位置轉換，驅動力增大。

挖(wa)掘(jue)機(ji)在(zai)平(ping)地(di)上(shang)行(xing)走(zou)及(ji)下(xia)坡(po)行(xing)走(zou)等(deng)工(gong)況(kuang)時(shi)，行(xing)走(zou)阻(zu)力(li)變(bian)小(xiao)，控(kong)製(zhi)選(xuan)擇(ze)閥(fa)再(zai)換(huan)向(xiang)
，對(dui)二(er)速(su)用(yong)伺(si)服(fu)缸(gang)作(zuo)用(yong)，行(xing)走(zou)馬(ma)達(da)自(zi)動(dong)地(di)又(you)回(hui)到(dao)二(er)速(su)位(wei)置(zhi)上(shang)，使(shi)控(kong)製(zhi)機(ji)高(gao)速(su)行(xing)走(zou)。

2)轉台回轉搖晃防止機構 轉台回轉搖晃防止機構是挖掘機轉台回轉停止後消除其搖晃的機構
，其工作原理是：

回轉馬過停止運轉的過程中
，反轉防止閥兩側受卸荷壓力作用，彈簧壓縮。由於左、右壓力相等，反轉防止閥不能換向。

回轉馬達停止運轉後B口側壓力比A口側高，對回轉馬達產生反力作用，回轉馬達搖晃，此時A口側壓力比B口側的高，對反轉防止閥產生壓力。

由於閥中有節流孔
，產生時間滯後，滑閥向右移動，從而使A口與B口聯通、壓力相等。因此，轉台回轉搖晃僅一次而已。

3)工作裝置控製係統 液壓挖掘機的液壓係統中有六個執行元件——左、右(you)行(xing)走(zou)馬(ma)達(da)，轉(zhuan)達(da)台(tai)回(hui)轉(zhuan)馬(ma)達(da)，動(dong)臂(bi)液(ye)壓(ya)缸(gang)

，鬥(dou)杆(gan)液(ye)壓(ya)缸(gang)
，鏟(chan)鬥(dou)液(ye)壓(ya)缸(gang)。為(wei)了(le)提(ti)高(gao)挖(wa)掘(jue)機(ji)的(de)生(sheng)產(chan)率(lv)和(he)節(jie)省(sheng)能(neng)源(yuan)消(xiao)耗(hao)，在(zai)挖(wa)掘(jue)機(ji)的(de)挖(wa)掘(jue)裝(zhuang)載(zai)過(guo)程(cheng)中(zhong)

，需(xu)要(yao)回(hui)轉(zhuan)馬(ma)達(da)和(he)三(san)種(zhong)液(ye)壓(ya)缸(gang)協(xie)調(tiao)動(dong)作(zuo)
，即(ji)工(gong)作(zuo)裝(zhuang)置(zhi)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)應(ying)具(ju)備(bei)如(ru)下(xia)三(san)項(xiang)功(gong)能(neng)：

(1)控製機控製功能。鏟鬥沿水平麵或與水平麵成一定角度的直線運動
，圓弧運動;任意軌跡運動。

(2)裝載挖掘功能。完成滿鬥提升

、回轉和卸載。在這一過程中要求鏟鬥相對於地平麵保持開始提升時的角度，以防止鏟鬥內物料在提升過程中撒落。

(3)複位控製功能。卸載後通過動臂、鬥杆
、鏟鬥和回轉等四個動作的聯動
，使鏟鬥恢複到開始挖掘的位置。

上述挖掘機工作裝置的控製形式有機液控製和計算機控製等兩種方式。