我国液压挖掘机节能控制技艺发展趋势浅析

 3月, 31 - 2019   新皇冠体育官网


节能控制的目的不仅仅是提高燃油利用率更重要的意义在于能够取得一系列降低使用成本的效果。节能控制的目的不仅仅是提高燃油利用率更重要的意义在于能够取得一系列降低使用成本的效果。
  《2013-2017年中国挖掘机行业发展现状及未来投资前景预计报告》数据揭示工程机械将近40%的故障来自液压系统15%左右的故障来自发动机。

  采用节能技艺后可以提高发动机功率的利用率减少液压系统功率损失使动力系统与负载所需功率更好地匹配降低了发动机和液压元件的工作强度提高了设备在使用中的可靠性。
  从国内外发展状况来看液压挖掘机节能控制技艺有以下发展趋势:
  电液比例控制在80年代初就早先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。电液比例技艺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艺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加从而出现了”智能化液压挖掘机”。这种智能化重要体现在以下几个方面。首先计算机能够主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主动控制整个挖掘机动力系统运行在高效节能状态。其次能够完成一些半主动操作如平地、斜坡的修整等对司机的熟练程度要求降低但工作质量却能够得到大幅度提高。

  第三能够根据监测到的运行参数进行故障诊断便于挖掘机的维护。这些功能的出现使挖掘机性能得以大幅度提高。
  在传统的机械调速柴油机上喷油泵的循环供油量、喷油提前角等都受到转速影响使柴油机性能难以进一步提高。在柴油机上应用电喷控制后可以使泵的循环供油量和喷油提前角不再受转速的影响从而使挖掘机能够一直工作在最好状态而且加快了响应速度。

  开发柴油机电喷控制器是提高挖掘机节能性的一个重要环节。
  负荷传感控制从20世纪70年代早先兴起各工程机械液压件生产厂商纷纷推出了一系列有关产品。这种系统具有优秀的节能性和操纵性即使不熟练的司机也能很快适应。比例流量分配阀的出现进一步推动了负荷传感技艺在挖掘机上的应用使挖掘机操纵性进一步提高解决了西方国家因为熟练司机的缺乏而带来的问题。

  因此负荷传感控制挖掘机在发达国家的需求将会进一步上升。
  尽管采用四通阀的负荷传感系统能提供确切操作但并非所有场合都需要确切操作而且熟练司机也能用非负荷传感系统挖掘机完成确切操作。更重要的是负荷传感系统价格较高限制了它在发展中国家的应用。目前世界上许多知名的挖掘机生产厂商其产品中既有使用四通阀的负荷传感控制挖掘机也有使用六通阀液压系统如正流量、负流量控制的挖掘机。

  成熟的制造技艺和低廉的价格将会使六通多路阀继续旁敲侧击作用。

我国液压挖掘机节能控制技艺发展趋势浅析

  在采用六通多路阀的液压系统中仍旧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。

我国液压挖掘机节能控制技艺发展趋势浅析

  为提高性能各种液压挖掘机节能控制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因为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。

  随着液压技艺的发展有可能在泵上集成更多的功能。
  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转折。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转折加强了挖掘机工作时的适应性。可以预计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。

  
  8、泵-发动机匹配控制将进一步”智能化”
  借助计算机控制技艺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极力模仿实现一体化控制。在这种控制中控制器能根据工作状况的变化主动对液压泵和发动机进行调整在保证输出功率知足工作需要的同时使燃油消耗量最低。
  9、现场总线技艺和嵌入式系统将大量应用
  随着液压挖掘机“智能化”程度的提高各种传感器、控制器将遍布挖掘机各处这将导致挖掘机内部充斥各种导线、接头使控制系统变得复杂、可靠性降低。解决这一问题的方法是采用现场总线用一条串行线将所有的传感器、控制器和执行器连接起来在保证系统具有强壮功能的同时具有简单的结构和高可靠性。
  目前在行走机械领域已经有了这样一种现场总线称为can总线但还未在挖掘机上得到普遍应用。

  电子技艺的发展使控制芯片的体积更小功能更强在挖掘机上几乎不占任何空间能完全嵌入到各种部件内部这也是将来液压挖掘机节能控制系统的发展方向。


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