液压挖掘机节能系统与控制策略综述

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1、液压挖掘机节能系统与控制策略综述赵文昌刘强何经旺华侨大学机电及自动化学院厦门361021摘要：简述了国内外液压挖掘机的研究现状，分析了目前国外几种较典型的节能控制系统和国内目前所采用的节能控制策略，为液压挖掘机节能技术的深入发展提供了参考和借鉴。关键词：液压挖掘机；节能；控制策略中图分类号：TU621文献标识码：A文章编号：1001—0785(2013)07—0001—03Abstract：Thepaperbrieflyintroducestheresearchsituationsofthehydraulicexcavatorat

2、homeandabroad，andan—alyzesseveraltypicalenergy—savingcontrolsystemabroadandtheenergy—savingcontrolstrategycurrentlyusedathome，whichprovidesreferenceandguidancefordeepdevelopmentofenergy—savingtechnologiesofthehydraulicexcavator．Keywords：hydraulicexcavator；energy—savin

3、g；controlstrategy简要分析。0前言1)小松公司的闭式负荷感应系统负载传感液压挖掘机是一种大功率、高能耗的工程机阀依据液压泵的出口压力与操作阀的出口压力之械，由于其液压系统中存在各种形式的功率损失，差来控制液压泵的输出流量。液压泵控制阀可以会不同程度地降低挖掘机液压系统的使用效率。根据设定的功率级别，使液压泵的驱动功率不超挖掘机工作时，在不计沿程阻力的条件下，液压过发动机的功率，实现恒功率控制。系统的最高效率可达95％以上¨。但由于挖掘机2)加藤公司的自动输出功率控制系统所控工况复杂，负载变化较大，因此，液压系统的效

4、制的双泵能根据负荷的大小自动调节液压泵的压率变化也非常大。液压挖掘机采用节能技术不仅力和流量，使柴油机输出功率的利用率达到可有效降低燃油消耗率，还可减少液压系统功率100％，以适应各种作业工况。根据作业内容与现损失，提高发动机功率的利用率，使动力系统与场状况，始终使柴油机输出转矩与液压泵供油量负载所需功率更好地匹配，从而降低发动机和液处于最佳匹配状态。压元件的工作强度，减少系统发热，提高设备可3)13立建机公司的转速感应系统驾驶员可靠性。因此，国内外挖掘机行业都十分重视研发以根据不同的负载选择不同的工作模式，系统根和应用挖掘机节能

5、技术。据所选工作模式自动调节柴油机油门开度和液压泵的排量，通过柴油机一液压泵的联合调节，使1国外挖掘机节能控制系统分析液压泵的吸入功率等于柴油机的输出功率，同时为了在挖掘机市场竞争中占据一席之地，国使柴油机工作在最佳工作点。外很多知名挖掘机厂纷纷提出了具有自主知识产4)日本神钢公司的ITCS电子控制系统采权的节能控制系统。这些公司中比较有代表性的用模糊推理原理，可识别不同的挖掘工况如装载、节能控制产品主要有德国奥加凯公司的PMS系统、平整、撒土等作业，并自动对其进行辅助作业，Link—Belt的CAPS系统，美国卡特皮勒的EPC系

6、使柴油机输出功率达到最佳，发挥最大的工作效统，13本13立的OHS系统、小松的OLSS系统、率，最大限度地节约燃油。加藤的APC系统、神钢的ITCS系统，韩国大宇的5)林德公司的负荷传感同步控制系统主泵EPOS系统等j。下面对几个典型的控制系统进行只向各执行元件提供所需流量，无多余的流量输福建省高校产学合作重大项目：挖掘机双DSP双时标节能挖掘器研制及产业化(2010H6015)《起重运输机械》2013(7)出，因而没有溢流损失；当所有执行元件不动作用的控制方法_6j，是一种较传统的控制方式，当时，主泵排量基本回到零位，有效地降低

7、了损耗。外负荷增加使转速略有下降时，调速器可使供油量调节拉杆向加油方向移动，阻止转速下降。当2国内挖掘机节能技术分析负荷增加到使调速器不起作用，即使供油量已增我国在挖掘机电气控制和节能研究方面仍然加到最大值，转速已明显下降时，柴油机沿着外处在较低的水平。因此，国内多数生产厂为了提特性曲线工作。高液压挖掘机的性能，采取以下两个策略：1)与2)根据工况的变化，引起负载压力、起调压国外合资，较著名的有烟台大宇、合肥日立、常力以及泵出口压力的变化，来调节泵的排量或者州现代、成都神钢、徐州卡特等；2)引进国外先控制发动机的调速拉杆使泵的吸收

8、功率和柴油机进的液压元件、液压系统及电控节能控制系统来的输出功率尽可能匹配卜“J。提高国产挖掘机品质，如三一重工公司生产的挖3)利用阀门和油门的联合控制来控制转速，掘机采用了林德公司的负荷传感同步控制系统。使其一直工作在最佳工作点是一种较流行的控制