当代液压挖掘机功率控制技术的分析

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液压挖掘机功率匹配控制系统

液压挖掘机功率匹配控制系统摘要：液压挖掘机的功率控制是目前各主机厂的重点研究方向，也是挖掘机控制的核心问题。

本文从分析发动机工作特性出发，从转速反馈控制、压力反馈控制两方面对液压挖掘机功率控制系统进行了阐述。

两种反馈手段综合运用的方式，克服了但一方式的不足，整合了两者的优点，使整个控制系统更加成熟合理。

关键词：挖掘机；功率匹配；全功率；控制系统1 前言挖掘机在工作过程中，当遇到大负载时，会使发动机转速急剧下降，严重时甚至造成发动机熄火，影响系统的稳定性和发动机的寿命。

同时由于实际施工中负载变化非常剧烈和频繁，司机需要手动将油门开度调大，这虽然能解决大负载下发动机掉速的问题，但在轻载时却出现“大马拉小车”的情况，极大地浪费了能源。

所以对挖掘机而言，功率匹配控制不仅要具有准确性，达到“极限负荷匹配控制”状态，即发动机根据负载提供功率，同时要具有跟随性，能动态地根据负载变化实时改变发动机功率的输出。

有效地使发动机和液压传动系统与外部负荷之间始终保持最合理的匹配，进而提高能量利用率，是挖掘机控制系统的核心问题。

液压系统与发动机功率匹配系统性能不仅受发动机、液压元件自身性能的影响，而且还取决于各部分元件参数之间的合理匹配。

本文主要从发动机——泵的匹配控制方面对挖掘机功率控制系统进行阐述。

2 发动机工作特性曲线发动机作为挖掘机的动力系统，对其特性的研究直接关系到控制性能的好坏。

以下从发动机的外特性曲线及万有特性曲线对发动机特性进行阐述。

2.1 发动机外特性曲线图1是发动机外特性曲线图，图中曲线ABCD是发动机全负荷速度特性曲线，横坐标为发动机转速，纵坐标为发动机扭矩。

图中A、B、C、D点分别表示各个油门开度状态下对应的最大功率输出点。

图1 发动机外特性曲线图斜线1、2、3、4分别表示不同油门开度时的调速特性。

因为每一个油门位移S，对应一个最大功率输出点，所以两者存在映射关系，可用函数表示为Nm（M，n）=f1（S）因此选择不同的油门位移S，即选择了不同的功率模式。

挖掘机液压系统节能控制技术现状与发展

维普资讯
第ｌ０卷第４期
２００８年８月
辽宁省交通高等专科学校学报
ＪＵＮＬＦＩＯＩＧＲＶＮＩＬＣＬＥＥＯＣＭＵ１Ａ、ＮＯＲＡＯＬＡＮＮＰＯＩＣＡＯＬＧＦＯＭＮＣｑＯＳＩ
挖掘机超载时，安全阀或过载阀打开，压力油通过安全阀回油箱，发动机全部功率都会消耗在溢流阀上。挖掘机在回转启动时，由于挖掘机上车巨大的转动惯量，回转马达不能完全吸收泵输出的流量，多余流量只能通过平衡阀溢流回油箱，造成功率损失。挖掘机在制动时，回转多路阀关闭，因上车巨大的转但动惯量，回转马达继续转动（当于液压泵）排出的液压使相，油经平衡阀到回转马达的另一边，因此平衡阀起到溢流阀的作用，将上车的动能转化为液压系统的热量而耗散。（）纵阀中位时能量损失３操挖掘机工作装置停止作业时，操纵阀处于中位，时各此液压泵只克服管道阻力和为防止气蚀而设的背压，系统压力
１挖掘机的能量损失分析液压挖掘机在工作时，多路阀开口较大，统没有过若系
油机理想工作点应位于低耗油区。由于挖掘机工作负载的
多变性，动机一液压泵系统不大可能在各种工况下都处于发最经济工作状态，发动机工作点经常处在耗油率较高的区域
的挖掘作业时）恒功率控制与负载工作点不能很好地匹，配，液压能量损失很大。因此，目前在国外挖掘机液压系统

挖掘机液压系统节能控制技术现状与发展解读

挖掘机液压系统节能控制技术现状与发展解读1. 前言挖掘机作为一种重型机械设备，主要通过液压系统实现其各项功能。

然而，传统的液压系统在使用中存在能量消耗大、效率低等问题，给环境和用户都带来了不小的压力。

因此，对挖掘机液压系统的节能控制技术研究成为了当前的热点问题。

本文将对挖掘机液压系统节能控制技术的现状与发展进行解读。

2. 液压系统节能控制技术的现状2.1 液压系统的能量损失传统的液压系统在使用中往往存在很大的能量损失。

例如，将液压系统中的能量转换为机械能时，能量传输的效率很低，造成大量的能量消耗。

另外，在液压系统中，流量控制技术的实现也会引起不小的能量损失。

2.2 液压系统节能控制技术的应用为了降低液压系统的能量损失，目前研究者们提出了一系列的节能控制技术，例如：•能量回收技术：这种技术主要通过回收液压系统中产生的能量，减少能量的损失。

能量回收技术主要分为液压能量回收和机械能量回收两种。

•智能控制技术：这种技术主要通过引入智能控制算法和节能设备，实现对液压系统能量的优化调节。

智能控制技术主要分为模糊控制技术和PID控制技术两种。

•高效驱动技术：这种技术主要通过采用高效的液压驱动元件和控制装置，降低液压系统能量消耗。

高效驱动技术主要分为新型流量和压力控制技术和高效的液压泵技术两种。

3. 液压系统节能控制技术的发展前景在挖掘机液压系统节能控制技术的研究中，研究者们将主要关注于智能节能控制技术、高效液压泵技术和液压回路优化设计等方面的发展。

3.1 智能节能控制技术随着科技的发展，智能节能控制技术已经成为了液压系统节能控制技术研究的重点方向。

这种技术主要通过引入人工智能、机器学习等技术，建立机械系统模型，实现对液压系统能量的智能优化调节。

3.2 高效液压泵技术高效液压泵技术是液压系统节能控制技术的另一个研究方向。

这种技术主要通过采用新型的液压泵元件和设计方法，提高液压泵的效率，降低能量损失。

3.3 液压回路优化设计液压回路优化设计也是液压系统节能控制技术的研究重点之一。

浅析液压挖掘机节能控制技术

浅析液压挖掘机节能控制技术发表时间：2018-10-10T10:04:00.913Z 来源：《建筑模拟》2018年第20期作者：董守环[导读] 随着我国经济建设的快速发展，液压挖掘机已经广泛应用于各类工程施工中，大大提高了施工效率，但其能量利用率较低。

在能源危机与大力倡导节能减排的背景下，对液压挖掘机的节能技术研究具有重要的时代意义。

董守环中铁六局太原铁路建设有限公司山西晋中 030600摘要：液压挖机已经成了现代工程施工当中不可或缺的土石方挖掘工具，大大促进了全球经济建设发展，然而正是其应用广泛，液压挖掘机消耗的能量不可忽视，尤其在当前能源危机，全球倡导节能减排的大环境下，对液压挖掘机的节能技术的研究显得尤为重要。

关键词：液压；挖掘机；节能控制一、引言液压挖掘机是土石方挖掘的主要机械设备，具有整机结构紧凑、传动平稳、能实现无级变速和自动控制以及功能强大，作业效率高等一系列的优点，广泛应用于建筑、交通运输、水利电力工程、农田改造、矿山采掘以及现代化军事工程等机械化施工中，它大大提高了施工者的施工效率，根据研究显示，工程施工中约占65%-70%左右的土石方量是靠挖掘机完成的。

液压挖掘机在我国经济的发展中也起着重要的作用。

随着我国经济建设的迅速发展，政府加大对基础公共设施如水利、铁路和公路等建设投资，另外我国正处于推进城镇化建设的高速时期，房屋建筑及其相应的配套公共设施，离不开液压挖掘机的施工作业，挖掘机适应性强、作业效率高等的优点愈发凸现出来。

我国已成为世界上最大的挖掘机市场与产地，液压挖掘机在国民经济建设生活当中占有相当重要的地位。

然而，挖掘机的能量有效利用率却非常低，能量损失相当大，据有关统计与估计，其功率有效利用率只能达到30%左右。

其能量消耗巨大，且能量利用率低与挖掘机的工作原理与工作环境分不开。

其作业地理环境恶劣及工作方式改变频繁，大大降低了其能量利用率。

液压挖掘机在施工作业时，作业对象并不是一成不变的，由于地理环境各异，土质变化较大，挖掘力与土石方的位置、组成、粘度等因素都有着紧密的关系，每一个因素的改变都会造成土石方挖掘所需的挖掘力的变化，而其作业方式（挖掘，平整，推动等）也可能时刻发生变化，作业环境大多恶劣，挖掘机所承受的负载变化较大，以至于柴油机在负载波动过程中的耗油比较大，大大降低了燃油利用率，造成发动机功率严重损失。

液压挖掘机节能系统的控制策略

液压挖掘机节能系统的控制策略
液压挖掘机节能系统的控制策略
液压挖掘机的节能是现今工业发展的重要问题之一，也是节约能源方
面的重要研究内容。

因此，提出液压挖掘机节能系统的控制策略显得
尤为重要。

首先，需要采用节能技术，通过合理的液压控制、机械传动和发动机
控制，来确保液压挖掘机在工作过程中能够获得最佳性能。

液压控制
技术可以有效控制液压挖掘机的液压参数，实现系统的有效节能。

其次，液压挖掘机运行时，需要建立起有效的监测系统，不时的检测
系统参数，确保在正常工作范围内进行工作。

另外，通过合理的控制
参数和操作策略可以实现最大限度地节能，可以采用动态调节功率，
以调整机器在不同负载和能量消耗下的性能。

最后，需要采用一些特殊的措施来改善液压挖掘机的节能性能，比如，采用挖掘机的滑动联轴器和液压润滑油分配器，减少液压系统的能量
消耗，同时增加液压系统的可靠性和使用寿命。

此外，还可以开发一
些新型的安全阀及其他用于液压节能的控制装置，从而使液压系统节
能更加明显。

综上所述，要实现液压挖掘机节能，必须通过综合运用技术、策略、
监控和特殊措施来实现。

只有采用这些策略，才能让液压挖掘机更加
节能、更加高效。

液压挖掘机节能控制技术的研究

液压挖掘机节能控制技术的研究液压挖掘机作为一种重要的工程机械，广泛应用于建筑、道路、矿山等领域。

然而，随着能源成本的不断提高，如何提高液压挖掘机的能源利用效率、降低能源消耗已成为亟待解决的问题。

本文旨在探讨液压挖掘机节能控制技术的研究，以期为提高挖掘机的能源利用效率提供参考。

随着人们对液压挖掘机节能控制技术的重视，国内外学者已开展了大量的研究工作。

这些研究主要集中在以下几个方面：发动机节能控制：通过优化发动机的控制系统，使发动机在负载变化时能够保持最佳的工作状态，从而提高能源利用效率。

液压系统节能控制：通过优化液压系统的参数，降低液压损失，提高液压能利用率。

负载敏感节能控制：通过采用负载敏感技术，使液压挖掘机在作业过程中能够根据负载变化自动调节液压系统的压力和流量，从而降低能源消耗。

能耗监测与评估：通过实时监测液压挖掘机的能源消耗，对能源利用效率进行评估，为节能控制提供依据。

本文的研究目的是提出一种综合考虑发动机、液压系统和负载敏感控制的液压挖掘机节能控制技术方案，并通过实验验证其节能效果。

该技术方案旨在提高液压挖掘机的能源利用效率，降低能源消耗，为实现绿色、低碳、可持续发展的目标提供技术支持。

本文采用理论分析和实验研究相结合的方法，首先对液压挖掘机的发动机、液压系统和负载敏感控制进行理论分析，建立相应的数学模型。

然后，针对所提出的节能控制技术方案进行实验研究，并对实验结果进行分析和评估。

发动机性能实验：通过对比不同工况下发动机的性能表现，为发动机的节能控制提供依据。

液压系统效率实验：通过测试液压系统的压力、流量和功率等参数，为液压系统的节能控制提供依据。

负载敏感控制实验：通过实验验证负载敏感控制在液压挖掘机节能控制中的效果。

能耗监测与评估实验：通过实时监测液压挖掘机的能源消耗，对节能控制效果进行评估。

综合考虑发动机、液压系统和负载敏感控制的液压挖掘机节能控制技术方案可有效提高能源利用效率，降低能源消耗。

浅析工程机械液压控制技术的应用及相关问题

浅析工程机械液压控制技术的应用及相关问题工程机械是现代工程建设中必不可少的一类设备，而其液压控制技术的应用则是推动其高效、安全、稳定运行的重要手段。

下面将从工程机械液压控制技术的应用及其相关问题展开分析。

工程机械液压控制技术广泛应用于挖掘机、装载机、压路机、铲运车等各种工程机械中。

其应用主要体现在以下几个方面：（1）动力控制：利用液压系统对发动机输出的动力进行控制，实现机械设备的前进、后退等运动。

（2）工作控制：根据需要实现液压马达的启停、速度调节等控制，从而控制机械设备的各个工作部位的动作。

（3）负载控制：通过对油路的控制，对机械设备所承受的外力进行控制，从而保证机械设备不被过载或超载。

（4）换向控制：利用液压系统轻松实现机械设备的换向，提高操作效率。

总的来说，液压控制技术的应用可以使工程机械具有更高的智能化、自动化水平，提高工作效率，降低故障发生率。

然而，在工程机械液压控制技术的应用过程中，也经常会出现一些问题，下面为大家列举了几个常见的问题：（1）油液泄漏：油液泄漏是液压系统故障中最为常见的一种，一旦发生泄漏，将导致液压系统压力变低、功率下降等，从而影响机械设备整体工作效率。

（2）油液变质：液压系统油液的变质，会导致摩擦力增加，从而降低液压系统效率，并且，变质的油液还容易使液压系统的密封件老化，进而导致泄漏故障。

（3）阀芯卡死：阀芯卡死是液压系统常见的故障，常见原因有进入异物、液压系统气泡等，一旦出现阀芯卡死，将导致机械设备不能正常工作。

（4）压力不稳定：液压系统压力不稳定可以导致机械设备稳定性差，甚至出现危险情况。

总的来说，液压控制技术的应用及其相关问题必须引起足够的重视，尤其是关注液压系统的维护及故障排除工作，从而保证工程机械稳定高效地工作。

液压挖掘机主泵及柴油机功率控制技术

率变量泵系统所取代。八十年代中后期，用恒功率变量系统做基础演变出了负荷传感控制、负流量控制等新型液压系统，这是发展的第三阶段。第三阶段系统节能性强，并由计算机控制更便于操作，也加大了功率利用率。现今作为区分新旧机型的标志在该系统内已经存在无需计算机控制的功能了６１恒功率变量泵液压系统液压挖掘机液压系统均采用双主泵恒功率变量调节。像图ｌ中所标注的恒功率变量泵液压系统的单泵性能曲线在恒功率Ｑ的基础上，过ｂ、Ｃ、ｄ的虚线就是恒扭矩曲线。过ｂ、Ｃ、ｄ的实折线是液压泵的实际特征表现。变量双泵能够重组为分功率控制、总功率控制以及交叉功率控
口面积有关。各主阀都保持同样压差，免外负荷影响。该系统流量按需
互不干扰。
情况和轻负荷情况，还保持特性运行就会造成能源浪费，还不能人为的分配，不受外负荷影响，不存在多余流量，各执行元件能同时工作且相
负流量系统比较本系统在部分功率工作时流量百分百工作，但是压力补偿阀略有压力损失，负流量系统就有空流量损失。空转发动机时本系统无流量损失，对发动机启动有好处，比负流量系统好。５．主泵电子控制５．１对液压泵的电子控制主泵的电子控制是在传统恒功率变量泵的变量机构之外装一个电液比例减压阀，主控ＣＰＵ能够随时更改其控制电流流量，从而改变输出液压，来控制变量机构，让泵排量产生变化，形成不同特性曲线。５．２极限负荷控制挖掘机在给定油门旋钮位置工作时，电脑则立即控制到达目标运转速度。瞬间朝着目标趋近性做调整，可以让泵的工作点长期在目标运转速度之下，柴油机扭矩外特性下降，泵仍可吸收最大扭矩，还不会超停火。主泵流量分经主阀到执行元件做功部分、主阀中心回油道返回油载、箱做功部分两部分。控制油路在主阀回油道上有节流孔，由节流孔出来５．３模式的基本设定的油路 —直到主泵变量机构，油压的变化便能够控制主泵流量。当主阀在主泵电子控制系统下，电脑可以自动控制柴油机的油门、泵的扭回油量变大，控制油路的油压增高，泵的流量随之减小，相对的油泵流矩，能人为设计泵的扭矩特性曲线形状，用软件录入电脑。此曲线与柴选取几个常用工作点设定为挡位，量加大。负油量控制是指控制油压与泵流量成反比。挖掘机运转时，泵油机调速特性交织出无数的工作点。２．负流量控制系统流量多数执行元件回油量小，泵流量变大，而主阀处于中位时，全部流这就是固定的功慈溪模式。

挖掘机液压挖掘机主泵及柴油机功率控制技术解读

液压挖掘机功率控制技术及其分析《液气压世界》2006年第4期阅读次数：2345摘要：本文所述功率控制泛指液压挖掘机的柴油机、液压系统的功率控制，其内容包括柴油机转速、扭矩控制及液压系统功率、流量、压力控制以及如何通过电液控制技术将它们组合为功能很强的控制系统。

以当今常见的液压系统、电子控制装置为例，阐述了它们的基本原理，并对其特点做了分析。

关键词：液压挖掘机功率控制系统功率控制的主要目的是节能、提高功率利用率、增强作业效率。

早期的液压挖掘机采用定量泵供油系统，因其功率利用率低，且无法施展较强的控制功能，因而性能不佳，在大、中型挖掘机上早已被恒功率变量泵系统所取代。

定量泵系统因其制造成本低廉，在部分小型、微型挖掘机上还有所应用。

进入２０世纪８０年代中期，在恒功率变量泵系统基础上出现了负流量控制、负荷传感控制等新型液压系统，其节能效果明显提高，进而引入电脑实现了电子控制功能，使得在节能、功率利用率、工作效率；便于监控、操作、维护等方面有了很大提高。

可以说，当今的液压挖掘机有无电脑控制功能，已成为新、旧机型的分界线。

１、恒功率变量泵液压系统液压挖掘机广泛采用双主泵恒功率变量调节系统，其单泵性能如图１所示。

图中过b、c、d的双曲线（虚线）即为恒扭矩（当横坐标为Q时即为恒功率）曲线。

过b、c、d的折线（实线）才是泵的实际特性曲线，是近似于恒功率的特性曲线。

变量双泵可组合为总功率控制，分功率控制和交叉功率控制系统，其功能各有差异。

上述恒功率变量泵系统，其性能还不够理想，因其主泵工作点总沿abcde性能曲线自动调节。

其实是总在最大功率、最大流量、最大压力三种极端工况下工作。

挖掘机工作时并非时刻都需要最大功率、最大流量和最大压力。

如发动机空运转时，轻负荷作业时，强阻力微动时，若按上述特性运行必然造成能量的浪费，而又无法通过人为控制改变其状况。

图１２、负流量控制系统图２为负流量控制系统简图。

主泵流量分为两部分，大部分通过主阀到执行元件做功，另一小部分经主阀中心回油道返回油箱。

液压挖掘机动力系统功率匹配控制技术研究的开题报告

液压挖掘机动力系统功率匹配控制技术研究的开题报告一、研究课题的背景与意义液压挖掘机作为一种常见的机械设备，在建筑、工程施工等领域得到了广泛应用。

液压挖掘机的动力系统是机器实现工作的基础，其性能的好坏直接影响机器的工作质量、效率和可靠性。

因此，研究液压挖掘机动力系统的功率匹配控制技术，对优化机器性能、提高工作效率和降低能耗具有重要意义。

二、研究现状分析目前，国内外已有不少学者开展了液压挖掘机动力系统的研究。

论文中提到，液压挖掘机动力系统的功率匹配控制技术可分为三种类型：机械控制、液压控制和电控制。

其中，液压控制和电控制应用比较广泛，具有很高的控制精度和稳定性。

液压控制技术主要是通过调节液压系统中的压力、流量等参数，实现液压挖掘机的匹配控制。

该技术具有控制精度高、响应速度快、适应性强等优点。

但是，由于液压系统结构复杂，故障率高，维护成本也较高，因此使用寿命和可靠性存在风险。

电控技术是通过调节发动机和液压系统的电子控制单元（ECU）输出信号，实现液压挖掘机动力系统的匹配控制。

该技术具有响应速度快、控制精度高、故障率低等优点。

随着电控技术日益成熟，液压挖掘机动力系统越来越普遍地采用电控技术进行功率匹配控制。

三、研究内容和技术路线本研究旨在探究液压挖掘机动力系统的功率匹配控制技术，研究主要内容如下：1. 分析液压挖掘机的工作原理、动力系统结构和主要性能参数。

2. 研究多种液压挖掘机功率匹配控制技术，分析各技术的优缺点和适用范围。

3. 运用MATLAB/Simulink等仿真软件，建立液压挖掘机动力系统的数学模型，对其进行仿真分析。

4. 基于电控技术，设计液压挖掘机动力系统的功率匹配控制策略，并进行实验验证。

5. 对实验结果进行分析和评估，总结研究成果，提出进一步研究方向。

本文的技术路线如下：液压挖掘机动力系统->功率匹配控制技术->数学模型->仿真分析->控制策略设计->实验验证。

挖掘机功率控制技术研究

挖掘机功率控制技术研究摘要：挖掘机功率控制技术是指通过控制发动机的燃油供给、气门开度和排气阀门等参数，实现对挖掘机发动机功率的控制和调节。

该技术可以提高挖掘机的作业效率、降低油耗和减少对环境的污染，具有非常重要的意义。

目前，挖掘机功率控制技术的研究主要集中在以下几个方面：电子控制技术、传感器技术、人工智能技术、燃料电池技术。

本文对挖掘机功率控制技术的研究和应用，可以有效提高挖掘机的工作效率和能源利用效率，对挖掘机行业的可持续发展具有重要的推动作用。

关键词：挖掘机；功率；控制技术；效率引言当前液压挖掘机电子节能控制技术主要用于调节发动机与液压泵的功率、液压泵的流量以及负载与动力系统的匹配控制，以实现液压挖掘机的高效运行，从而提高工作效率，减少能耗，提升工作效率，提高生产效率。

单独分析各个步骤的功能匹配，可能导致零部件之间的失衡。

挖掘机功率控制技术的研究，旨在通过控制发动机的燃油供给等方面参数，可以有效地对挖掘机发动机的功率进行控制和调节。

液压挖掘机电子节能控制技术能够有效地提高效率，降低能耗等，对于社会发展具有重要的意义。

当前，挖掘机功率控制技术研究涉及的技术比较广（包含电子控制技术、传感器技术以及人工智能技术等）方面，技术的创新和应用将对挖掘机行业的可持续发展产生积极推动作用。

一、挖掘机功率匹配原理挖掘机功率匹配原理是指挖掘机的发动机功率与液压系统的工作压力、流量以及机械部件的负载匹配。

挖掘机发动机产生的功率需要通过液压系统传递给斗杆、铲斗等工作装置，同时还需要承担机械部件的负载。

为了保证挖掘机有效工作，发动机的功率必须与液压系统和机械部件的负载相匹配。

功率过大或过小，都会导致能耗过大或者无法满足工作需求。

因此，在设计和生产挖掘机的过程中需要进行功率匹配，以保证其工作效率和可靠性[1]。

二、发动机工作点的稳定控制技术发动机工作点的稳定控制技术是指通过有效的调节和控制技术，使发动机在不同工作负载下，能够保持稳定的工作状态。

液压挖掘机研究报告

液压挖掘机研究报告引言液压挖掘机是一种重要的工程机械设备，广泛应用于建筑、矿山、交通、水利等领域。

本报告将对液压挖掘机的结构、工作原理、性能特点以及发展趋势进行研究和分析，旨在为相关领域的研究人员和从业人员提供参考。

一、液压挖掘机的结构液压挖掘机主要由液压系统、液压传动系统、工作装置和电气控制系统等部分组成。

液压系统包括液压泵、液压缸、液压管路等，液压传动系统由液压马达、齿轮泵等组成，工作装置包括铲斗、臂架、回转机构等。

二、液压挖掘机的工作原理液压挖掘机通过液压泵将液压油压力传递至液压马达或液压缸，从而实现对铲斗、臂架和回转机构的控制。

液压泵通过吸入油液并通过机械装置将其压力增加，然后将增压后的油液送至液压马达或液压缸，从而使其产生相应的动作。

三、液压挖掘机的性能特点1. 动力强大：液压挖掘机采用液压系统作为动力源，具有较大的功率输出，能够适应各种复杂作业环境。

2. 灵活性好：液压挖掘机的动作灵活、平稳，能够快速调整工作状态，提高工作效率。

3. 操纵简单：液压挖掘机采用电气控制系统进行操纵，操作简单方便，提高了工作的准确性和安全性。

4. 适应性强：液压挖掘机具有较好的适应性，可根据不同的工作场景和需求进行调整和改装。

5. 维护便捷：液压挖掘机的液压系统结构简单，维护和保养相对较为便捷和经济。

四、液压挖掘机的发展趋势1. 自动化技术的应用：液压挖掘机将更多的自动化技术应用于其控制系统中，实现更智能、高效的操作。

2. 能源利用的优化：液压挖掘机将更加注重能源利用的优化，推动绿色环保发展。

3. 结构轻量化：液压挖掘机将不断探索轻量化的结构设计，以提高机械性能和降低能耗。

4. 信息化管理：液压挖掘机将通过信息化管理系统，实现对设备工作状态的实时监控和数据分析，提高设备的利用率和维护管理效率。

5. 多功能化设计：液压挖掘机将借鉴其他工程机械的设计理念，实现多功能化的设计，以满足不同领域和工况的需求。

结论液压挖掘机作为一种重要的工程机械设备，具有动力强大、灵活性好、操纵简单、适应性强和维护便捷等性能特点。

液压挖掘机全功率控制

专题综述液压挖掘机全功率控制同济大学　黄宗益内容摘要:本文简要介绍目前国外挖掘机液压系统常采用的全功率控制系统关键词:液压挖掘机　功率控制　转速感应液压挖掘机的作业工况较多,从极端情况来看:掘削工况要求力(压力)大,而速度(流量)则要求不高;而搬运排土和卸土工况则要求速度快而所需的力不大,如采用定量泵,要能满足压力和流量两方面的要求,则发动机马力要增加近一倍。

这样大马力发动机经常功率利用不足。

为此需要采用变量泵,就像无级变速的变速箱一样,根据力和速度需要自动改变流量(速比),充分发挥发动机的功率。

变量泵是通过改变液压泵每转排量来进行流量控制的。

目前液压挖掘机的液压泵排量改变,通常采用压力感应控制和转速感应控制两种方式。

1　压力感应控制压力感应控制实际上是转矩控制系统。

液压挖掘机是多泵多回路系统,工作时经常多泵驱动,进行复合动作,要求各泵的总吸收转矩和发动机转矩相匹配,既能充分利用发动机功率,又能避免发动机过载熄火,一般工作在发动机额定转矩处。

为此,一般挖掘机都采用压力感应控制,变量泵的流量是通过泵的出口压力来进行自动控制的,液压泵出口压力增高时,泵倾斜盘转角减小,泵排量自动减小,其变量特性往往是一条由若干直线段组成的曲线,逼近恒功率双曲线,泵吸收转矩保持不变——恒转矩特性。

压力感应控制有以下两种方式:(1)液压机械控制方式通过液压和弹簧力平衡来实现。

对多泵系统有两种机构:机械联动调节机构和液压联动调节机构。

压力感应控制比较典型的是日本小松公司开发的定转矩控制阀(T CC阀——T orque co n-stant contr olvalve)。

下面介绍该阀的具体构造和作用原理。

定转矩控制阀由定比减压阀和定和减压阀组成,其具体结构和符号原理分别如图1(a)和(b)所示。

定比减压阀由大滑阀3、转换活塞2、作用柱塞4和5、大小弹簧1和6等组成。

定和减压阀由双台阶活塞7、小滑阀8和调整弹簧9等组成。

定比减压阀作用原理:挖掘机有两个变量泵,变量泵1出口压力p1作用在柱塞4上,变量泵2出口压力p2作用在柱塞5上。

液压挖掘机节能控制技术的研究

液压挖掘机节能控制技术的研究一、概述液压挖掘机作为现代工程机械的重要代表，广泛应用于建筑、矿山、水利、交通等多个领域。

随着能源紧缺和环保要求的日益严格，液压挖掘机的节能控制技术成为了行业关注的焦点。

本文旨在探讨液压挖掘机节能控制技术的研究现状、发展趋势及应用前景，为液压挖掘机的高效、节能运行提供理论支持和实践指导。

液压挖掘机节能控制技术的研究涉及多个方面，包括发动机与液压系统的匹配优化、能量回收与再利用技术、智能控制策略等。

通过优化发动机与液压系统的匹配关系，可以减少功率损失，提高整机效率能量回收与再利用技术则可以将挖掘机在作业过程中产生的多余能量进行回收并再利用，从而降低能耗智能控制策略则可以根据挖掘机的实际工况和作业需求，实时调整挖掘机的工作参数，实现节能降耗。

目前，国内外学者在液压挖掘机节能控制技术方面已经取得了一系列的研究成果。

由于液压挖掘机作业环境的复杂性和多变性，以及不同用户对挖掘机性能需求的差异性，液压挖掘机节能控制技术仍面临诸多挑战和问题。

深入研究液压挖掘机节能控制技术，对于提高挖掘机的能效、降低运行成本、促进工程机械行业的可持续发展具有重要意义。

本文将从液压挖掘机节能控制技术的理论基础、关键技术、应用实践等方面展开论述，以期为液压挖掘机节能控制技术的发展提供有益的参考和借鉴。

1. 液压挖掘机在工程机械领域的重要地位液压挖掘机在工程机械领域的重要地位不可忽视。

作为现代工程机械的重要代表，液压挖掘机以其高效、灵活、适应性强等特点，在土方挖掘、矿山开采、道路建设、水利工程等众多领域发挥着关键作用。

液压挖掘机的高效性是其显著优势之一。

通过精确的液压传动系统和先进的控制系统，液压挖掘机能够实现快速、准确的挖掘动作，大大提高了工作效率。

同时，其强大的挖掘力和良好的稳定性，使得液压挖掘机能够轻松应对各种复杂工况和恶劣环境。

液压挖掘机的灵活性也是其受欢迎的重要原因。

液压挖掘机具有多种工作装置和附件，可根据不同的工作需求进行更换和组合，从而满足多样化的作业需求。

液压挖掘机中机电一体化技术的应用分析

液压挖掘机中机电一体化技术的应用分析摘要：自1986年开始，机电一体化技术开始被大规模应用于液压挖掘机中，机电一体化技术的发展使现代液压挖掘机与传统的液压挖掘机相比，在工况监测、自动操控、节能控制等方面都有了更好的性能。

随着微电子技术的发展，集成电路的性能提高，使电子技术和液压技术更好的结合，让挖掘机的性能有了质的飞跃，机电一体化将是机械工程的必然趋势，发展到现在，机电一体化的结合已经在机械工程中得到了实现，但机电一体化液压挖掘机的机电一体化技术在比较艰苦的施工环境中还是需要很高的要求，还需要更好的发展。

关键词：机电一体化；控制系统；液压挖掘机80年代是微电子技术的发展时期，机电一体化技术在此时有了大的发展，成了一门综合性的高新技术，而液压挖掘机能减轻繁重的劳动力，加快建造速度，提高生产力，将机电一体化的技术与液压挖掘机结合，能够提高工作效率，降低成本，有更高的生产效率等有优点，使机电一体化液压挖掘机有了更广阔的前景，越来越多的专业人员开始专注于二者的完美结合。

1.实现电子监控电子监控是机电一体化运用在液压挖掘机上的基础，电子监控是用传感技术和电子技术来监控机电一体化液压挖掘机的工作参数与工作状态等。

电子的监控技术对机电一体化液压挖掘机的传动、动力、制动和工作等装置运行的状态进行参数值的监测和对液压挖掘机运行状态中的错误的自动分析和诊断以及提示司机怎样做来排除它的异常状态，既能提高维修的准确性，又能省去复杂的检测过程，并且能在连接的计算机上进行维修和备件的管理和报表等。

在最新的监控系统数据传输的技术上，通过了卫星通讯技术，将机电一体化液压挖掘机的故障信息用发射机发送到了同步卫星上面，再转发到维修管理中心，再由维修管理中心对参数进行统计，然后再将方法传回，这样对维修带来了很大的便利。

2.发展电控节能电控节能是机电一体化技术在液压挖掘机上面的进一步的发展，电控节能不仅仅可以对工作参数监测和数据分析，还能够对数据进行分析运算，再通过电子控制的方法对机电一体化液压挖掘机进行操控，进而达到机电一体化液压挖掘机不仅可以在工作中提高效率还能实现节能。

《具有可停缸动力系统的液压挖掘机功率匹配及节能研究》

《具有可停缸动力系统的液压挖掘机功率匹配及节能研究》篇一一、引言随着工程机械的不断发展，液压挖掘机作为重要的土方施工设备，其能效和节能性能的优化显得尤为重要。

为了满足日益严格的节能减排要求，具有可停缸动力系统的液压挖掘机应运而生。

这种系统能够在不同工况下，通过停缸技术来调整发动机的输出功率，从而达到节能的目的。

本文将针对具有可停缸动力系统的液压挖掘机的功率匹配及节能进行研究。

二、可停缸动力系统概述可停缸动力系统是一种先进的发动机技术，通过控制缸的燃烧过程，实现发动机在不同工况下的功率调整。

在液压挖掘机上应用该技术，可以在挖掘机进行不同作业时，根据实际需求调整发动机的功率输出，从而提高燃油经济性，降低排放。

三、功率匹配研究1. 功率匹配原则功率匹配是液压挖掘机性能优化的关键。

在可停缸动力系统中，功率匹配需要考虑到发动机的输出功率、液压泵的吸收功率以及液压执行机构的负载特性。

通过合理的匹配，可以实现发动机与液压系统的协同工作，提高整机的工作效率。

2. 匹配方法功率匹配的方法主要包括理论计算和实际测试。

理论计算基于发动机和液压系统的性能参数，通过建立数学模型进行计算。

实际测试则是在不同工况下，对挖掘机进行实际运行测试，根据测试结果进行功率匹配的调整。

四、节能研究1. 停缸技术停缸技术是实现节能的关键。

通过控制缸的燃烧过程，可以在挖掘机负载较轻或作业间歇时，停止部分气缸的工作，从而降低发动机的功率输出。

这样不仅可以减少燃油消耗，还可以降低排放。

2. 智能控制策略智能控制策略是实现功率匹配和节能的重要手段。

通过安装传感器和控制器，实时监测挖掘机的工况和负载情况，根据实际情况调整发动机的功率输出。

同时，还可以通过优化控制策略，实现挖掘机的自动化作业，提高工作效率。

五、实验与分析为了验证具有可停缸动力系统的液压挖掘机的功率匹配及节能效果，我们进行了实际测试。

测试结果表明，在相同工况下，具有可停缸动力系统的液压挖掘机相比传统液压挖掘机，燃油消耗降低了XX%，同时发动机的输出功率更加符合实际作业需求。

大型液压挖掘机工作性能分析与优化

大型液压挖掘机工作性能分析与优化随着工程施工技术的不断发展和改进，液压挖掘机已成为现代建筑工地上重要的施工机械。

液压挖掘机是利用液压驱动技术实现对机器臂和斗杯等工作部件的运动控制，从而实现对矿山、建筑工地、市政公用和基础设施等进行土方作业、挖掘作业、物料搬运、石料碎拆等作业。

液压挖掘机作为矿山、建筑工地等项目工程设备之一，性能好坏直接影响到工作效率和准确性，对提高工程施工质量和效益有着重要作用。

因此，对于液压挖掘机的工作性能进行分析和优化，是提高工作效率、实现增产增效的必要措施。

一、液压挖掘机工作性能指标液压挖掘机的工作性能指标主要包括：挖掘力、作业效率、稳定性、节能性等。

1、挖掘力液压挖掘机的挖掘力是衡量其力量大小的重要技术指标，也是实现作业的关键性能指标。

挖掘力的大小直接影响到液压挖掘机的挖掘效率和施工工期，提高挖掘力是提升作业效率的主要途径之一。

2、作业效率作业效率是评定液压挖掘机性能的另一个重要指标，主要包括挖掘效率、送料效率和卸载效率等。

其中，挖掘效率是指液压挖掘机在单位时间内挖掘的土方量，送料效率是指液压挖掘机在单位时间内输送的物料量，卸载效率是指液压挖掘机在单位时间内卸载的物料量。

3、稳定性液压挖掘机稳定性指标主要包括抗倾覆能力、抗失稳能力和传动系统稳定性等，同时还包括承载能力和抗震能力等。

提高液压挖掘机的稳定性，可以有效提高作业的安全性和准确性。

4、节能性液压挖掘机的节能性主要包括降低能耗和减少能量浪费等方面。

降低能耗是指通过改进机械结构、优化系统控制和降低零部件摩擦阻力等措施，减少机器的能源消耗；减少能量浪费是要对液压系统的压力、流量和温度等参数进行不断调整和优化，实现能量的回收和再利用，提高利用率。

二、优化液压挖掘机工作性能的方法为了优化液压挖掘机工作性能，提高施工效率和准确性，可以从以下几个方面入手：1、优化液压系统液压系统是液压挖掘机最关键的工作部分，为液压挖掘机的各项功能提供动力支持。

当代液压挖掘机功率控制技术的分析

当代挖掘机功率控制技术的分析功率控制的主要目的是节能、提高功率利用率、增强作业效率。

定量泵系统因其制造成本低廉，在部分小型、微型挖掘机上还有所应用。

进入20世纪80年代中期，在恒功率变量系统基础上出现了负流量控制、负荷传感控制等新型液压系统，其节能效果明显提高，进而引入电脑实现了电子控制功能，使得在节能、功率利用率、工作效率及便于监控、操作、维护等方面有了很大提高。

可以说，当今在液压挖掘机有无电脑控制功能，已成为区分新旧机型的分界线。

1 恒功率变量泵液压系统液压挖掘机广泛采用双主泵恒功率变量调节系统，其单泵性能如图1所示。

图中过b、c、d的双曲线（虚线）即为恒扭矩（当横坐标为Q时即为恒功率）曲线。

过b、c、d的折线（实线）才是泵的实际特性曲线。

变量双泵可组合为总功率控制、分功率控制和交叉功率控制系统，其功能各有差异。

上述恒功率变量泵系统，其性能还不够理想，因其主泵工作总沿abcde性能曲线自动调节。

其实是总在最大功率、最大流量、最大压力三种极端工况下工作。

挖掘机工作时并非时刻都需要最大功率、最大流量和最大压力。

如发动机空运转时，轻负荷作业时，强阻力微动时，若按上述特性运行必然造成能量的浪费，而又无法通过人为控制改变泵的运行状况。

2负流量控制系统图2为负流量控制系统简图。

主泵流量分为两部分，大部分通过主阀到执行元件做功，另一小部分经主阀中心回油道返回油箱。

在主阀回油道上有一个节流孔，在节流孔前引出一油路至主泵变量机构，即成为控制油路，其油压的变化即可控制主泵流量。

当主阀回油量大时，控制油路的油压提高，泵的流量即减小，反之，油泵流量加大。

控制油压与泵流量成反比，故称为负油量控制。

当挖掘机工作时，泵的流量大部分去了执行元件，回油量很小，于是泵的流量增大，当主阀处于中位时，全部流量回油箱，泵的控制油压最大，泵的流量减到最小。

液压挖掘机的节能控制技术未来发展趋势

液压挖掘机的节能控制技术未来发展趋势从国内外发展状况来看，液压挖掘机的节能控制有以下发展趋势：1）进一步改进阀控节能控制在采用六通多路阀的液压系统中，仍然有许多可以改进的地方，如操纵性、节能性等，至今国外各挖掘机生产厂仍在研究。

2）多功能组合为提高挖掘机性能，各种节能措施的结合将更加广泛。

在以往的系统中，液压泵上已经集成有多种功能，但由于各种条件的限制，一般不超过三种。

如液压泵中，就集成有压力切断、正流量控制和功率限制功能，目前市场上比较流行的各种液压泵原理图中，也都集成有多种功能。

随着液压技术的发展，有可能在泵上集成更多的功能。

3）可变参数控制为使挖掘机更好地适应各种工况下的负载要求，动力系统内部一些控制元件的设定参数将不再是固定值，而是能随着挖掘机具体工作状况而改变。

例如，在日立建机生产的EX 系列挖掘机上，负荷传感阀上的压力补偿器设定压差就能随工作状况而改变，增强了挖掘机工作时的适应性。

可以预测，在将来的挖掘机动力系统中，将会有更多的控制参数可以调节，从而使挖掘机工作效率更高、操纵更容易。

4）泵—发动机匹配控制将进一步“智能化”借助计算机控制技术，泵与发动机的匹配控制将进一步实现“智能化”，两者之间的结合将更密切，实现一体化控制。

在这种控制中，控制器能根据工作状况的变化，自动对液压泵和发动机进行调整，在保证输出功率满足工作需要的同时，使燃油消耗量最低。

5）电液比例控制智能化电液比例控制在80年代初就开始应用于工程机械，到目前已经在液压挖掘机上得到了大量应用。

电液比例技术用于工程机械，可以省去复杂、庞大的液压信号传递管路，用电信号传递液压参数，不但能加快系统响应，而且使整个挖掘机动力系统控制更方便、灵活。

进入90年代后，随着计算机技术的发展，电液比例控制更进一步“智能化”，电液比例泵和比例阀的应用日益增多，从而出现了“ 智能化液压挖掘机”。

这种智能化主要体现在以下几个方面。

首先，计算机能够自动监测液压系统和柴油机的运行参数，如压力、柴油机转速等，并能根据这些参数自动控制整个挖掘机动力系统运行在高效节能状态。