淺析挖掘機節(jié)能控制技術

一、改善元件的性能的節(jié)能研究    隨著生產技術的提高，生產廠家對系統(tǒng)工作元件的性能都有改善，而且對通用元件和單個元件的性能也都有了保障，如特色發(fā)動機是采用具有渦輪增壓和中冷器的水冷式柴油發(fā)動機，對節(jié)能起到了很大作用，但同時各元件之間性能匹配還需要大力提高。二、改進液壓系統(tǒng)的節(jié)能研究    液壓系統(tǒng)常用的節(jié)能方法主要有：閉式容積調速傳動系統(tǒng)、負載敏感系統(tǒng)(開中心、閉中心)、恒功率變量泵系統(tǒng)、正流量控制系統(tǒng)、負流量控制系統(tǒng)、抗飽和流量同步控制等技術。這些措施對液壓系統(tǒng)的節(jié)能起到了較大的作用，其中的一些措施在液壓機中已經得到了應用。近年來廠家及科研單位對液壓挖掘機進行了一些新的節(jié)能技術的研發(fā)，如進出口獨立調節(jié)、執(zhí)行機構單獨驅動以及執(zhí)行機構下放能量的回收等。
   
    液壓挖掘機液壓系統(tǒng)的節(jié)能研究總體上是從兩個方面進行的：一是對系統(tǒng)控制方法的節(jié)能研究，二是對改進系統(tǒng)結構的節(jié)能研究。
三、改善動力系統(tǒng)功率匹配的節(jié)能研究    液壓挖掘機動力系統(tǒng)的功率匹配一直是影響系統(tǒng)燃油經濟性的一項主要因素。為了提高能量的利用率，目前被制造商和用戶所普遍接受的節(jié)能方法，主要是通過采用先進的控制技術，如分工況控制、轉速感應控制和恒功率控制等。    1、分工況控制    對于不同的工況液壓挖掘機需根據液壓泵對能量的需求不同來進行調整。這就要求把發(fā)動機的控制狀態(tài)劃分為多種工況，如重載工況、輕載工況、經濟工況、破碎工況和吊重工況等，從而使發(fā)動機的輸出功率與液壓泵的需求功率相匹配，盡可能減少了能量的損耗，也就起到了節(jié)能的效果。    2、轉速感應控制    轉速感應控制是控制系統(tǒng)能夠時刻檢測發(fā)動機的掉速，如果發(fā)現發(fā)動機失速，控制器會立即發(fā)出控制信號降低液壓泵的吸收功率，減小發(fā)動機的功率儲備，以防止發(fā)動機失速停車。這種方法可以有效地防止發(fā)動機過載。    3、恒功率控制    在實際工作過程中，操作人員需根據經驗判斷工況的變化，以此選擇發(fā)動機的某一檔調速拉桿的位置，來完成作業(yè)要求。而在此情況下，液壓挖掘機開始采用恒功率控制，目的是為了能夠在保持發(fā)動機高效的前提下充分利用發(fā)動機的輸出功率，又不會是發(fā)動機過載。為了提高挖掘機多執(zhí)行元件復合動作的準確控制性能，以往液壓挖掘機多采用雙泵雙回路系統(tǒng)。因此恒功率控制在這類液壓挖掘機的系統(tǒng)當中出現，便實現了在系統(tǒng)中全功率控制和分功率控制。    4、綜合節(jié)能控制    通過實現多種節(jié)能方法進行組合而成。如電子控制的CLSS(Cloged center LoadSensing System)系統(tǒng)是在OLSS(Opened centerLoad Sensing System)系統(tǒng)的基礎上發(fā)展起來的，其主要特點是通過控制操作閥減小中位流量損失，來減小功率損失。這種節(jié)能控制系統(tǒng)就是既考慮了液壓泵一執(zhí)行元件的功率匹配，又保證了發(fā)動機一液壓泵的功率匹配，還有增設了自動減速控制方法。此控制方法通過檢測先導閥的壓力，實現工作裝置動作的協調和流量的分配：通過負載傳感閥檢測負載壓力并控制液壓泵的流量，實現液壓泵一負載的匹配控制；通過設置挖掘機多種作業(yè)方式并檢測發(fā)動機的實際速度和設定速度，來控制液壓泵的扭矩從而使發(fā)動機在較佳的狀態(tài)下運行。