挖掘机正流量液压系统的控制性能分析
告诉你负载敏感、负流量、正流量三种系统真正的区别
告诉你负载敏感、负流量、正流量三种系统真正的区别1. 节能旁通流量控制系统节能性较好。
在主控阀全部中位时，旁通溢流阀开启，存在空流压力损失约3.5MPa，此时有最大的旁通流量损失。
操作手柄扳倒一半行程时，主泵流量仍有一部分通过六通滑阀的中立回路流回油箱。
先导传感控制系统节能性好。
由于主控阀为六通滑阀，仍然存在中位回油流量损失，但其比旁通流量控制系统小。
在主控阀中位时，回油背压小，仅0.5MPa左右。
当操作手柄行程加大，主泵流量和执行元件进油量随先导控制压力增加而增加。
在流量控制压力从最小到最大的调速范围内，主泵流量和执行元件进油量近似为等距曲线，流量损失变化不大。
负荷传感系统的节能性较好。
主控阀无串联的中立油路回油箱，因此没有主控阀的中位空流损失。
当操作手柄中位时，因为主泵没有备用流量，主泵的空载流量损失在理论上为零。
但是，在负荷传感主控阀的节流口存在固定的压力损失ΔP(2～2.9MPa)，约为系统最高压力的6～8.5%。
当作业中流量增大时，功率损失(执行元件所需流量与压差ΔP的乘积)也不小。
复合作业各执行元件负荷压力相差很大时，由于泵流量只受最高负荷压力控制，主泵供油流量会多于执行元件需求流量之和，也会造成功率损失。
不同流量控制系统的扭矩特性比较如图1所示。
负荷传感控制系统中，主泵吸收的扭矩是变动的。
在额定功率点上，主泵按负荷压力的变化实时调整泵的排量(参看图1-a)，因此主泵能够完全吸收发动机输出的扭矩。
旁通流量控制和先导传感控制则因负荷压力变化时，主泵流量调整有一个滞后过程，主泵吸收的扭矩不变，而且为防止发动机超负荷失速，主泵在匹配工作点吸收的扭矩，设计时低于发动机额定转速下输出的扭矩，将损失大约5～8%的功率。
(a)负荷传感系统 (b)其他流量控制系统图1 发动机与主泵的功率匹配需要说明的是，上述有关节能性的对比分析，仅针对流量控制而言。
某一机型是否节能，还要考虑是否采用混合动力技术、发动机本身的燃油消耗特性、发动机的调速特性及其动力适应控制(发动机-主泵功率的动态匹配)、液压主泵的负载适应控制、以及主控阀的负载适应控制等。
液压系统的控制特性分析与优化
液压系统的控制特性分析与优化引言液压系统作为一种广泛应用于各个领域的工程控制技术，其控制特性的分析与优化是重要的研究课题。
本文将从液压系统的基本原理出发，探讨液压系统的控制特性，并提出一些优化的方法。
一、液压系统的基本原理液压系统是利用液体传递压力和能量的一种控制系统。
其基本元件包括液压泵、阀门、执行器等。
液压泵通过驱动液体产生压力，并通过阀门的控制传递给执行器，完成工作任务。
液压系统的优点包括传递力矩大、结构紧凑、反应快等。
二、液压系统的控制特性分析1. 压力控制特性液压系统中，压力是一个重要的参数。
通过控制液压系统的压力，可以实现力、速度等多种控制要求。
压力控制的特性包括响应速度、精度、波动性等。
通过对液压系统中的压力控制回路进行分析，可以找出影响压力控制特性的因素，进而优化系统。
2. 流量控制特性在液压系统中，流量控制是另一个重要的参数。
通过控制液体的流量大小，可以实现液压系统的速度、位置等控制要求。
流量控制的特性包括响应速度、稳定性等。
分析流量控制特性及其影响因素，对液压系统的控制性能优化具有重要意义。
3. 温度控制特性液压系统在工作过程中往往会产生大量的热量，温度的控制是一个重要的问题。
高温会影响液压系统的工作性能，甚至烧坏液压元件。
因此，对液压系统的温度控制特性进行分析，并提出相应的优化措施，对保障液压系统的正常工作至关重要。
三、液压系统的控制特性优化对于液压系统的控制特性分析后，我们可以采取一些优化措施，提高液压系统的控制性能。
1. 优化液压元件的设计通过优化液压元件的设计，如流通通道的设计、密封件的选用等，可以减小元件的内部泄漏，提高系统的控制精度。
2. 使用高性能液压油液压油作为液压系统的血液，对系统的工作性能有重要影响。
选择适合的高性能液压油，可以提高系统的工作效率和稳定性。
3. 合理选择控制阀在液压系统中，控制阀的选择很重要。
不同的控制阀对流量、压力的控制有不同的特性。
根据实际需求，合理选择合适的控制阀，可以提高系统的控制精度和响应速度。
某型轮式挖掘机液压系统的性能与热特性研究
某型轮式挖掘机液压系统的性能与热特性研究1. 引言某型轮式挖掘机是一种用于土方工程和道路施工的重要机械设备。
作为其关键组成部分，液压系统的性能和热特性对该机器的整体性能和工作效率起着至关重要的作用。
本文旨在对某型轮式挖掘机液压系统的性能和热特性进行深入研究，并为后续优化和改进提供参考。
2. 液压系统的构成和工作原理某型轮式挖掘机的液压系统主要由液压泵、液压缸、液压阀、油箱和冷却器等组成。
液压泵将机器的机械能转化为液压能，通过液压阀控制油液的流向和压力。
液压缸接收液压能，并将其转化为机械能，实现挖掘机的各种动作。
油箱则用于存储液压油，冷却器则用于降低液压系统的温度。
3. 某型轮式挖掘机液压系统的性能研究液压系统的性能是衡量其质量和效率的重要指标。
首先，我们需要研究液压系统的速度响应特性。
通过对液压泵和液压阀的响应测试，可以确定液压系统的速度调节性能和响应时间。
其次，压力响应特性也是液压系统性能的重要方面。
通过测试液压系统在不同负载下的压力变化，可以评估液压系统的稳定性和压力控制精度。
此外，也需要研究液压系统的动力学特性，包括液压系统的动量和惯性效应，以及系统的动态平衡和稳定性。
4. 某型轮式挖掘机液压系统的热特性研究液压系统在运行过程中会产生大量的热量，因此研究液压系统的热特性对于系统的安全和稳定运行至关重要。
首先，我们需要研究液压油的温升情况。
通过测试液压油在不同工况下的温度变化，可以评估液压系统的散热能力和热稳定性。
其次，也需要研究液压系统的热平衡性能，即系统中热能的产生和散发之间的平衡情况。
最后，测试液压系统的功率损失和效率，以评估系统在工作过程中的热能转化和利用效率。
5. 液压系统的优化和改进通过对某型轮式挖掘机液压系统的性能和热特性的研究，我们可以发现其中的问题和不足，并为系统的优化和改进提供参考。
例如，在性能方面，我们可以探索提高液压泵和液压阀的响应速度和精度，以提高系统的动态响应性能。
挖掘机液压系统的优化设计与性能分析
148研究与探索Research and Exploration ·工艺流程与应用中国设备工程 2024.03 (下)1 挖掘机液压系统基本原理和组成结构1.1 液压系统的工作原理挖掘机液压系统是一种基于液压原理实现动力传输和控制的系统。
它利用液体介质（通常是油）作为能量传递媒介，通过液压泵将机械能转化为液压能，并通过液压缸、阀门等液压元件将液压能转换为机械能，实现挖掘机的各项工作功能。
液压系统的基本原理是帕斯卡定律，即在封闭的液压系统中，液体传递的压力作用于液体的各个部分，并且在所有方向上都均匀传递。
根据这一原理，液压系统通过液压泵产生高压油液，将其送入液压缸中，通过液压缸的运动实现机械的起升、伸缩、旋转等动作。
同时，液压系统通过阀门控制油液的流动方向、流量和压力，以实现对挖掘机动作的精确控制。
1.2 液压系统的组成部件1.2.1 液压泵液压泵是液压系统的核心部件，其作用是将机械能挖掘机液压系统的优化设计与性能分析王宗昌（中国铝业广西分公司，广西 百色 531400）摘要：挖掘机液压系统是挖掘机重要的动力传动和控制系统，其优化设计和性能分析对提高挖掘机的工作效率和可靠性具有重要意义。
因此，本文旨在研究挖掘机液压系统的优化设计和性能分析方法，以提高工作效率和节能性，同时，本文的研究成果也将为相关领域的学术研究和工程实践提供有益的参考，推动挖掘机液压技术的进一步发展和应用。
关键词：挖掘机液压系统；优化设计；性能分析中图分类号：TU621 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2024）03（下）-0148-03转化为液压能，通过压力油液的输出实现系统的动力传递。
液压泵通常采用齿轮泵、柱塞泵或叶片泵等类型，根据挖掘机的工作需求和性能要求进行选择。
1.2.2 液压缸液压缸是液压系统的执行部件，它负责将液压能转化为机械能，实现挖掘机的动作功能。
液压缸通常由活塞、缸筒和密封件组成，通过液压系统中的油液压力作用于活塞上，推动活塞的运动，从而带动挖掘机的工作部件完成相应的动作。
挖掘机流量的正控与负控
挖掘机正流量控制系统是力士乐上世纪80年代的技术，主要特点是：操纵手柄的先导压力不仅控制换向阀，还用来调节油泵的排量。
执行元件不工作的时候，油泵上没有先导压力，斜盘摆角最小，油泵只输出少量的备用流量。
操纵先导手柄，则液压先导回路中建立起与手柄偏转量成比例的压力来控制换向阀阀芯的位移和泵的排量。
挖掘机油泵的流量和由此产生的执行元件的工作速度与先导压力-控制压力成正比例。
挖掘机负流量控制系统，也是力士乐上世纪80年代的技术，主要特点是：按主操纵阀回油量的大小即主操纵阀阀后节流孔前建立相应的控制压力调节主油泵的排量。
主油泵的排量与该控制压力成反比。
挖掘机正流量液压系统对于一些业内人士来讲可能比较陌生，其主要特点是主泵的排量与先导操作手柄输出的信号压力成正比。
主控制器根据先导压力信号及其变化趋势判断执行器的流量需求及其变化趋势，并据此对主泵排量实施调节，以使系统的流量供应能够动态跟随执行元件的流量需求，实现系统流量的实时匹配，达到“所得即所需”。
该系统相对负流量系统中位流量损失小，相对负载敏感系统则可靠性高，复合动作更节能。
该系列机器比其它机型工作效率提高了8%左右，能耗下降了10%左右挖掘机负流量控制系统是指液压泵输出油液通过操纵阀(换向阀)阀杆的控制将油分成两部分：一部分去液压缸或液压马达，是有效流量，另一部分通过阀中位回油道回油箱，为浪费的流量。
为控制这部分浪费流量，使它保持在尽可能小的范围内，在操纵阀中位回油道上加一个节流孔，通过节流孔产生压差，将节流口前压力引至泵排量调节机构来控制泵的排量。
通过节流孔的流量越大，则节流口前先导压力越大，泵排量越小。
泵变量机构的控制压力(先导压力)与泵排量呈反比关系，故称为负流量控制。
这种控制方式能减少流量损失。
您现在明白挖掘机流量的正控与负控了吗？。
挖掘机液压系统的流量控制方法研究
挖掘机液压系统的流量控制方法研究随着机械化水平和工程技术的不断提升，挖掘机已经成为了现代建筑中不可或缺的重要工具之一。
而在挖掘机的各个功能模块中，液压系统扮演着至关重要的角色。
液压系统可以通过传递压力和流量，驱动各种液压执行机构完成工作。
挖掘机液压系统的流量控制方法是该系统运转过程中的重要问题，对于提高挖掘机的工作效率和便利程度都有着不可或缺的作用。
一、挖掘机液压系统流量的控制方法1. 手动控制方法：这种方法是最为简单的一种控制方法，通常在早期的挖掘机中被广泛应用。
手动控制方法通常是由操纵杆操作，通过调整液压泵的容积，来控制液压系统的流量。
这种方法随着技术的不断提高，逐渐被机械控制、电子控制和比例控制所替代。
2. 机械控制方法：这种方法是在手动控制方法基础上的一种升级版，它采用了机械传动装置，采用相对刚性的机械传动来控制液压系统流量。
这种方法的好处是结构比较简单，易于维修和更换，但是无法实现流量自适应和流量调节。
3. 电子控制方法：随着计算机技术和传感器技术的不断发展，电子控制方法逐渐被广泛应用。
电子控制方法通过传感器对流量和压力进行在线监测，然后通过计算机控制来实现液压系统流量的控制。
这种方法的好处是可以实现流量自适应和流量调节，但是相对于机械控制方法来说，电子控制方法的成本和维护难度都比较大。
4. 比例控制方法：比例控制方法又称为比例液压控制技术，是一种结合了机械传动和电子技术的先进液压控制方法。
比例控制方法利用比例电磁阀来控制节流元件的开度，从而实现流量的调节控制。
这种方法的优势在于既可以兼顾机械控制的稳定性和简单性，同时也可以实现电子控制的流量自适应和流量调节。
二、挖掘机液压系统的流量控制应用实例1. 挖掘机工作如果不能精确地控制油液流量，很难保证机械的工作效率和精度。
通过采用比例控制方法，可以精确地控制挖机的液压系统流量，从而保证机械的工作效率和精确度。
2. 在矿山和采石场等大型场景下，挖掘机的工作时间比较长，如果采用手动控制或者机械控制方法容易造成工人疲劳和系统失灵。
液压挖掘机的三种流量控制方式
液压挖掘机的三种流量控制方式摘要：在液压挖掘机的负载适应控制策略中，负流量（Negative Flow Control）、正流量控制（Positive Flow Control）及负荷传感器控制（Load Sensing Control）三种流量控制方式的流行称谓，是按其泵控特性来分类的。
本文通过对多种厂牌型号挖掘机的比较分析，提出了旁通流量控制（By-pass Flow Control）、先导传感控制（Pilot Sensing Control）及负荷传感控制的分类。
这一分类方法，对于设计时比较不同控制系统的性能和维修时理解不同控制系统结构和功能的特点，都有所裨益。
1.流量控制在挖掘机的液压系统内，流量Q、压力P及能耗（流量损失ΔQ、压力损失ΔP）等参数的变化，反映了液压传动过程的控制特性。
液压系统工作时，压力P不是系统的固有参数，而是由外负荷决定的。
因此，当发动机转速n e一定时，要对液压系统的功率进行调节，其实是对液压缸、液压马达等执行元件的进油量Q a进行调节（参看图1）。
图1.流量调节如图2所示，有两种方法调节系统流量。
第一种方法是泵控方式，通过改变主泵的每转排量q来调节主泵的输出流量Q p，称为容积调速。
常见的容积调速方式包括：①利用主泵出口压力P P与主泵排量q的乘积保持不变的恒扭矩控制；②利用发动机转速传感（ESS）使主泵吸收的扭矩p P q与主泵转速n的乘积保持不变的恒功率控制；③在临近系统溢流压力时，减小主泵排量的压力切断控制；④配用破碎头等作业附件时，由外部指令限定主泵最大排量的最大流量二段控制；⑤双泵系统中，利用两泵出口压力的平均值与主泵流量乘积保持不变的交叉功率控制（相加控制或总功率控制）；⑥多泵系统中，因主泵组的液压总功率大于发动机的输出功率，为防止发动机出现失速，采用了极限负荷控制。
除了容积调速，还有一种泵控方式是通过动力模式下的变功率控制，利用外部指令设定不同工况下不同的发动机输出功率来改变主泵转速n e，从而调节主泵输出流量Q=nq。
三一正流量挖掘机液压系技术讲解训
B220402000045
Hale Waihona Puke 阀块 4XWKEC08-SB010.32
B220401000598
阀组 BKWE5G-30/G24WR-829
A810201055612
C5型 EC-7控制器 SY200C5.5.1
B249900001207
控制器 KC-MB-10-EV1
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正流量挖掘机使用的配件
正流量主阀上安装 的9个压力传感器， 用于检测先导压力
4、该屏与控制器的通讯为 CAN 通讯 5、采用远程控制方式进行定位与防盗 的操作
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正流量挖掘机的电控系统
1、模式按钮
2、转速调节旋钮 3、AI转速确认键
4、 L转速确认键 5、S转速确认键 6、H转速确认键
在更换控制器或油门马达之后，需进行转速 标定
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正流量挖掘机的电控系统
•1、将 模式开关1搬到上方，将 转速调节旋钮 2左旋到底，上电； •2、调节转速到需要转速； •3、按下 5、 6、 7、 8模式键中任 意一键，当前数值被作为此模式 下最高转速； •4、转速在中间LED显示框中； •5、关电； •6、将 模式开关1搬到下放，上 电； •7、标定完成。
B229900000511
B229900003374
B220401000160
B220401000663
B220401000161
手动先导阀(R)TH40K1298
B220401000664
手阀 PV48K1282
B220401000570
脚踏伺服阀RCVD8C4142
B220401000662
脚阀 RCVD8CC4126
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正流量挖掘机使用的配件
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向。
关键 词 ：挖掘机 ；正流量液压系统 ；控制性能分析
中 图分 类 号 ：Ｕ １． ４ ５５ 文 献 标 识 码 ：Ｂ 文章 编 号 ：１０ — ８ １ （０ ２ ８ ０ ０ １ ３ ８ ２ １ ） —１０—３
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阀 的流 量 公 式 如 下 ：
— ｊ
液压系统的功率形式是压力 和流量 ，几乎所有液
压控制都可以归结为压力控制和流量控制 。挖掘机是 种土石方施工机械 ，工作 时 ，发动机 的动力通过液
一
压系统驱动工作装置对外做功 ，液压系统工作压力的 大小 由负载决定 ，压力不是液压 系统 的固有参数 。从 控制的角 度来 讲 ，压力 是 系统 对外 载荷 的响应 。所 以 ，对挖掘机液压系统的控制其 实是对液压系统流量
递发动 机输 出的动力 ，还 参 与 了动力 传动 系统 的控
制。
式 中：Ｑ 为液压泵流量 ，单位为 Ｌ ｍｎ ／ ｉ； Ⅳ 为液压泵输入转速 ，单位 为 ｒｍ ｎ ／ ｉ； 为液压泵排量 ，单位为 Ｉ 。 ／ｒ 由上式可见 ，改 变液压泵 的排量和转速都可 以改 变其流量 ，进而改变执行机构 的速度 。其 中，通过 调
２ Ｓ Ｎ ｅｖ ｎ ｕｔ ｏ ，Ｌｄ ｈ ｎ ｓａＨ ｎ ｎ４ ０ ０ ，Ｃ ｉａ ． Ａ Ｙ Ｈ ａｙＩｄ ｓ ｙＣ ． ｔ ，Ｃ ａｇｈ ｕ ａ １ １０ ｈｎ ） ｒ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｍａ ｎ ｓｒ ｃ ｕ ｅ ａ ｄ ｐ ｒ ｒ ｎ ｅ ｆｔ ｅ ｐ ｓｔ ｅ ｃ ｎ ｒ ｌｈ ｄ ａ ｌ ｙ ｔｍ ｆｅ ｃ ｖ ｔｒａ ｒ ｓ ｎ ｒ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ ｓ ｒ ｃ ： ｈ ｉ ｔ ｔ ｒ ｎ ｅ ｆ ｍａ ｃ ｓ ｏ ｈ ｏ ｉ ｖ ｏ ｔ ｙ ｒ ｕ ｉ ｓ ｓｅ ｏ ｘ ａ ａ ｏ ｔｐ ｅ ｅ ｔ ｕ ｏ ｉ ｏ ｃ ｗｅ ｅ ｉ ｔ ｕ ｅ ． ｏ
பைடு நூலகம்
挖 掘机是 最重要 的工程 机械 产 品 ，其产 品 复杂
液 压泵 的理 论 流量 公 式 如 下 ： Ｑ ＝ Ｖ ｂ Ｎ ・ｂ
程度 、作业 性能要 求和技 术含 量 等均 为工 程机 械各 个产 品之最 ，堪 称工 程机 械之 王 。 目前 ，主流 的单 斗液压挖 掘机全部 采用 液压 传 动 ，液压 系 统不 但传
２１ ０ ２年 ４月
机床与液压
Ｍ ＡＣＨＩ ＯＯＬ ＆ ＨＹＤＲＡＵＬＩ ＮＥ Ｔ ＣＳ
Ａｐ ． ０１ ｒ２ ２ Ｖｏ ． ０ Ｎｏ ８ １４ ．
第４ ０卷 第 ８期
Ｄ ：１ ． ９ ９ ｊｉｓ． ０ １—３ ８ ． ０ ２ ０ ． ３ ＯＩ ０ ３ ６ ／．ｓｎ １０ ８ １２ １ ． ８ ０ ７
Ｉ ｏ ｒ ｃ ｎ ｒ ｌ ｄ ｓｄ ｒｖ ｄｆｏ ｈ ｄ ａ ｌ ｙ ｔ ｍ ｏ ｅ ｒ ｔ ｐ ｗｅ ｏ ｔ ｓ ｏ ｍｏ ｅｗａ ｅ ｉｅ ｍ ｙ ｒ ｕ ｉ ｓ ｓｅ ｐ ｗ ｒｆ ｍ． Ｔ ｅｐ ｒｏｍａ ｃ ｄ ａ ｔ ｇ ｓａ ｄ ｃ ｎ ｒ ｌ ｅｉｉｎ ｉ ｓｏ ｅｐ ｓ— ｒ ｃ ｏ ｈ ｅ ｒ ｎ ｅａ ｖ ｎ ａ ｅ ｎ ｏ ｔ ｆ ｅ ｃｅ ｆ ｈ ｏ ｉ ｆ ｏｄ ｃ ｔ ｔ ｅ ｃ ｎｒ ｌｈ ｄ ａ ｌ ｙ ｔｍ ｆｅ ｃ ｖ ｔｒｗｅ ｅ ａ Ｍｙ ｅ ． Ａｉ ｎ ｏ ｉ ｏ ｔ ｌｄ ｆｃｅ ｃｅ ， ｔ ｅ ｉ ｒ ｖ ｄ ｄｒ ｃ ｉｎ ｏ ｈ ｘ ａ ａ ｏ ｉ ｏ ｔ ｙ ｒ ｕ ｉ ｓ ｓｅ ｏ ｘ ａ ａｏ ｒ ｎ ｚ ｄ ｖ ｏ ｃ ｍｉ ｇ ｔ ｔ ｃ ｎｒ ｅｉｉ ｎ ｉｓ ｈ ｍｐ ｏ ｅ ｉ ｔ ｆｔ ｅ ｅ ｃ ｖ ｔｒ ｓ ｏ ｅ ｏ
节液压泵转速来调速的控 制方式称 为变频调速 ，通过 调节液压泵排量来 调速的方式称 为容积调速 。 挖掘机在工作 过程 中 ，一般要求柴油机转速稳定 或相对稳定 ，即使 由于外 负载的变化而导致发动机转 速失稳 ，也要通过一定 的控制手段使发动机转速恢复 稳定 ，所以 ，在对 液压泵 的流量进行控制时 ，可以假 定输入转速是恒定的。可见 ，对液压泵 的流量控制主 要是对液压泵排量 的控制。 液压 阀对液压泵输出 的流量进行二次调节 。液压
挖掘 机正 流量液 压 系统 的控 制性 能 分析
韩慧仙 曹显 利 ，
（．湖 南机 电职 业技 术 学院 ，湖 南长沙 ４０５ ；２ １ １１１ ．三一 重工股 份有 限公 司，湖 南长沙 ４ ０ ０ ） １ １０
摘要 ：针对 目前挖掘机大量采用 的正流量液压 系统 ，介绍其体系结构和性 能特 点 ，从液压系统 的功率形式推导 出其功