第ｌＯ卷第４期２００８年８月辽ＪＯＵＲＮＡＬ宁ＯＦ省交通高等专科学校学报Ｕ【ＡＯＮＩＮＧＰＲＯＶＩＮＣＩＡＬＣＯＬＬＥＧＥＯＦＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳＶ０１．１０Ｎｏ．４Ａｕｇ．２００ｇ——：１００８３８１２（２００８）０４０４９－０３挖掘机液压系统节能控制技术现状与发展赵波高洪波（辽宁省交通高等专科学校，辽宁沈阳１１０１２２）摘要分析了液压系统能耗的原因，介绍了目前国内外液压挖掘机的节能技术，分析今后节能技术的发展趋势，并探讨了节能的方案。关键词液压挖掘机液压系统节能技术：ＴＤ６２１文献标识码：Ａ液压挖掘机作为经济、高效的土石方施工机械，已广泛应用于工业与民用建筑、交通运输、水力电力工程、农田改造、矿山采掘以及现代军事工程等机械化施工中。液压挖掘机虽然能进行大功率、高灵敏度的各种作业，但其能量的总利用率仅为２０％左右，因此液压挖掘机的节能一直成为人们追求的目标…。１挖掘机的能量损失分析液压挖掘机在工作时，若多路阀开口较大，系统没有过载，在不计沿程阻力的条件下，液压系统的最高效率可达９５％。但实际液压挖掘机在工作过程中，由于负载变化较大，操作状况也千差万别，因此液压系统的效率也变化较大。在挖掘机的液压系统中。主要存在以下能量损失。（１）节流损失大多数挖掘机仍采用六通径多路阀作为换向和控制元件，在对流量调节的过程中，大量的液压油以旁路节流的形式回油箱，造成功率损失。当挖掘机进行精细作业和卸土时，需要对工作装置进行微动操作控制，一般通过控制操纵阀开度进行节流调速，液压油经过控制阀节流时产生的节流损失也很大。（２）溢流损失挖掘机超载时，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，但因上车巨大的转动惯量，使回转马达继续转动（相当于液压泵），排出的液压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。（３）操纵阀中位时能量损失挖掘机工作装置停止作业时，各操纵阀处于中位，此时液压泵只克服管道阻力和为防止气蚀而设的背压，系统压力不高，但变量泵因功率自动调节流量却很大，因此也有不小的能量损失。（４）功率匹配不合理而引起的能量损失——收稿日期：２００８０４１５发动机和液压泵联合工作时，从万有特性曲线上看，柴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，发动机一液压泵系统不大可能在各种工况下都处于最经济工作状态，发动机工作点经常处在耗油率较高的区域以上。从而造成一定的能量损失。（５）沿程功率损失液压油通过管道和接头等的沿程损失，这种损失是不可避免的。液压系统的沿程压力损失所造成的功率损失也是不可小视的。在泵出口处测得的空流压力（大约有２—３ＭＰａ）中有很大一部分是沿程压力损失。（６）动臂、斗杆下降过程能量损失动臂在举升过程中将液压能转换为势能。为防止动臂下降过快，通常在动臂油路上装单向节流阀，在动臂下降时起阻尼作用，从而将势能转化为热能。同样，斗杆在做类似的操作时，也有势能损失的问题。２挖掘机的节能控制技术２．１恒功率控制２０世纪６０年代，液压挖掘机液压系统由定量泵改为变量泵，将节流调速改为容积调速，开始采用压力感应恒功率控制雌】，目的是充分利用发动机功率，又不使发动机过载。将恒功率原理应用于双泵系统，出现了多种控制形式，如全功率控制、分功率控制、交叉功率传感（ＣｒｏｓｓＳｅｎｓｉｎｇ）控制。在挖掘机追求大作业量，选择强力挖掘时都会启用这一功能。但因泵的工作点被局限在曲线上（如挖掘机进行一般的挖掘作业时），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中，恒功率控制与其它控制结合起来对双泵进行控制（如应用恒功率一变功率协调控制），也称多级功率控制。当安装了压力切断阀后其节能效果更为明显。当执行...