浅析挖掘机节能控制技术

一、改善元件的性能的节能研究    随着生产技术的提高，生产厂家对系统工作元件的性能都有改善，而且对通用元件和单个元件的性能也都有了保障，如特色发动机是采用具有涡轮增压和中冷器的水冷式柴油发动机，对节能起到了很大作用，但同时各元件之间性能匹配还需要大力提高。二、改进液压系统的节能研究    液压系统常用的节能方法主要有：闭式容积调速传动系统、负载敏感系统(开中心、闭中心)、恒功率变量泵系统、正流量控制系统、负流量控制系统、抗饱和流量同步控制等技术。这些措施对液压系统的节能起到了较大的作用，其中的一些措施在液压机中已经得到了应用。近年来厂家及科研单位对液压挖掘机进行了一些新的节能技术的研发，如进出口独立调节、执行机构单独驱动以及执行机构下放能量的回收等。
   
    液压挖掘机液压系统的节能研究总体上是从两个方面进行的：一是对系统控制方法的节能研究，二是对改进系统结构的节能研究。
三、改善动力系统功率匹配的节能研究    液压挖掘机动力系统的功率匹配一直是影响系统燃油经济性的一项主要因素。为了提高能量的利用率，目前被制造商和用户所普遍接受的节能方法，主要是通过采用先进的控制技术，如分工况控制、转速感应控制和恒功率控制等。    1、分工况控制    对于不同的工况液压挖掘机需根据液压泵对能量的需求不同来进行调整。这就要求把发动机的控制状态划分为多种工况，如重载工况、轻载工况、经济工况、破碎工况和吊重工况等，从而使发动机的输出功率与液压泵的需求功率相匹配，尽可能减少了能量的损耗，也就起到了节能的效果。    2、转速感应控制    转速感应控制是控制系统能够时刻检测发动机的掉速，如果发现发动机失速，控制器会立即发出控制信号降低液压泵的吸收功率，减小发动机的功率储备，以防止发动机失速停车。这种方法可以有效地防止发动机过载。    3、恒功率控制    在实际工作过程中，操作人员需根据经验判断工况的变化，以此选择发动机的某一档调速拉杆的位置，来完成作业要求。而在此情况下，液压挖掘机开始采用恒功率控制，目的是为了能够在保持发动机高效的前提下充分利用发动机的输出功率，又不会是发动机过载。为了提高挖掘机多执行元件复合动作的准确控制性能，以往液压挖掘机多采用双泵双回路系统。因此恒功率控制在这类液压挖掘机的系统当中出现，便实现了在系统中全功率控制和分功率控制。    4、综合节能控制    通过实现多种节能方法进行组合而成。如电子控制的CLSS(Cloged center LoadSensing System)系统是在OLSS(Opened centerLoad Sensing System)系统的基础上发展起来的，其主要特点是通过控制操作阀减小中位流量损失，来减小功率损失。这种节能控制系统就是既考虑了液压泵一执行元件的功率匹配，又保证了发动机一液压泵的功率匹配，还有增设了自动减速控制方法。此控制方法通过检测先导阀的压力，实现工作装置动作的协调和流量的分配：通过负载传感阀检测负载压力并控制液压泵的流量，实现液压泵一负载的匹配控制；通过设置挖掘机多种作业方式并检测发动机的实际速度和设定速度，来控制液压泵的扭矩从而使发动机在较佳的状态下运行。