摘要：为进步液压挖掘机的能量应用率并更好地节流燃料，采用功率优化电子节制系统对发起机和液压油泵系统进行综合节制，使二者到达最佳匹配。该系统首要由单片机、传感器、直流伺服电念头和电磁比例阀构成，个中电机可带动油门拉杆进退以调理油门的巨细；电磁比例阀的开度又与油泵斜盘的变量活塞所受的节制压力有关，可经过比照例阀阀芯开度的调理来改动斜盘倾角，现代挖掘机维修公司修缮以到达节制油泵接收功率的目标。该系统在节制机任务时，可经过对油门和油泵接收功率的节制使发起机一直坚持在额外转速邻近，发扬最大有用功率，到达功率优化目标。
　　要害词：液压节制机；发起机；液压泵；功率优化

引言
　　液压挖掘机能量的总应用率普通仅为20％左右，能量损掉宏大，因此节能技能便成为权衡液压挖掘机进步前辈性的主要目标。当前国外的技能大多是采用电子功率优化系统，对发起和液压油泵系统进行综合节制，使二者到达最佳匹配以取得节能结果。该系统由单片机节制的无级调速的电控油门和电磁比例阀使挖掘机的机电一体化水平大大进步。现代挖机维修公司修缮可以依据发起机负荷的转变，由微处置器节制调理液压泵所接收的功率和油门的开启度，使发起机一直坚持在额外转速邻近以全功率投入任务；还电控油门还可以使发起机转速在很大的局限内恣意设定。由此电控系统节制的挖掘机任务功能将会更不变，操作起来愈加精密，光滑牢靠，没有冲击感，能量应用率更高，更节流燃料，节能结果天然更分明。别的，还可完成对发起机转速的及时监控及主动怠速、主动升速和主动稳速等的节制功用。

　　1电控系统主控对象

　　液压挖掘机首要由任务安装、转台和行走安装三局部构成，它的半臂铲挖举措、驾驶室转变举措和行走举措都是在液压系统的油缸和马达的驱动下完成的。而液压系统的油源又是由发起机带动的液压油泵供应的，因而发起机和液压油泵就是液压挖掘机整车的动力源，现代挖掘机公司修缮功率优化节制系统的主控对象也就是发起机和液压油泵。这里装备的发起机是康明斯柴油发起机；而液压油泵则是斜盘式柱塞变量泵，其构造表示图如图1所示。

　　斜盘式柱塞变量泵的排量和流量可以经过改动斜盘倾角来改动。柱塞泵的斜盘前后有两根耳轴支承在变量壳体的两个圆弧导轨上，斜盘可以耳轴中间线为轴心摆动，使倾角改动。斜盘中部装有销轴，其左侧球形端部刺进变量活塞的孔内。当变量活塞顶部的负载变大超越弹簧弹力时，变量活塞会向下挪动，使斜盘倾角变大，泵的流量就会变大，液压泵接收的发起机的功率也会跟着变大。只需能节制好液压油泵变量活塞所受压力的巨细就可以节制液压油泵的接收功率。

　　2电控系统节制道理
　　2．1对发起机转速节制
 
 

　　图2发起机的外特征曲线

　　柴油机的外特征曲线如图2所示。由图可见，柴油机根本上是恒扭矩调理的，其输出功率的转变显示为输出转速的转变，即分歧的油门开度对应着分歧的柴油机输出转速，也就是说我们可以经过对油门开度巨细的节制来完成对发起机输出转速的节制。门开度大时，喷油泵有用供油行程大，轮回供油量大，发起机转速进步；反之，转速就低。只需我们能使油门开度微动调理，供油行程一点一点转变，就可对发起机进行无级调速。

　　2．2对液压油泵的节制

　　由柴油机的外特征曲线还可以看出，当喷油泵的油门拉杆处于某一地位时，柴油机的输出扭矩随转速转变的特征曲线很平整。这种特征对柴油机的任务是很晦气的，现代挖掘机公司修缮当柴油机的负荷有较小转变时，其转速就会发作很大的转变。所以发起机在驱开工作机械时，只要当它的输出扭矩与任务机械的阻力相等，发起机才可以不变任务。如阻力矩超越发起机的输出扭矩，发起机转速将下降；反之，则升高。

　　2.2.1对超负荷运转形态的节制液压挖掘机在施任务业中，如碰到坚固健壮的地上时，铲挖阻力大，任务负载变大，执行元件举措变缓，回油变慢，而油泵仍持续向系统供油，油缸内的油压急增，使系统压力过大，发起机的输出扭矩已小于这时的任务阻力，于是，发起机开端超负荷运转，转速敏捷下降，甚至招致“熄火”。这时单靠拉大油门，硬性地使发起机转速升上去，溢流损掉会很大，甚至会使油路因压力过大而漏油；还有一种状况是负荷特殊重，油门已在最大地位，而我们已无法再经过调理油门来升速。这时我们可以经过降低液压油泵向系统供应的液压油量来降低系统的压力，削减油泵对发起机功率的接收，然后降低油泵的输出扭矩。如许一来，即便回油变慢，泵油量也会还减小，油缸内的油压就不会太大，系统的压力也将减轻，然后降低了发起机的负载，这时发起机就不会再“熄火”，依然可以坚持额外转速运转，发扬最大的有用功率，只是发掘举措变得慢了些。

　　2.2.2对正常负荷运转形态的节制挖掘机正常任务负载时，我们也可以经过调理液压油泵对发起机功率接收量的巨细使发起机一直能坚持在额外转速邻近，发扬最大的功率；还，避免发起机多余的能量进入液压系统，使系统压力过高和液压油过热。现代挖掘机维修公司修缮并且对应着任务负载巨细的分歧，发起机坚持额外转速的油门地位也会分歧，负荷越小，油门就越小，油料耗费也越小。别的，当挖掘机任务负载很轻时，为降低油耗，我们还可以将发起机转速调小，响应的降低油泵的接收功率，使发起机在较低转速下仍能不变任务，还又降低了油门，削减了油料的耗费，到达更好的节能结果。

　　3电控系统硬件装备
 
 

　　图3液压挖掘机功率优化电控系统表示图

　　3．1系统执行部件的选用

　　伺服系统是指以机械地位或角度作为节制对象的主动节制系统。为完成对发起机油门开度巨细的节制，我们选用额外任务电压为12V、功率为30W的永磁式直流伺服电念头。该电机将从节制系统过来的直流电旌旗灯号疾速改变为轴上的角位移输出，然后经过与电机轴相连的摆杆来带动油门拉杆活动。

　　关于液压油泵斜盘倾角的调理和节制，我们是经过在液压油泵的先导节制油路前添加一个电磁比例阀来完成的。电磁比例阀是将手动调理压力、流量等参数的压力阀、流量阀改为电动调理，并使被调整参数和给定的电量成比例。改动电磁铁线圈上的电流就可调整阀芯的开度，进而改动效果在液压油泵变量活塞上的压力以及活塞的地位，由此可以完成对液压油泵的变量调理。

　　3．2系统检测器件的选用

　　为对发起机转速进行及时监控，需在发起机飞轮处加一个转速传感器。这里装备的是磁电式转速传感器。它可以直接给动身念头转速值。

　　在发起机起落速调整时，为协调好油门开度和液压油泵斜盘倾角之间的关系，我们在油门拉杆的最大地位和最小地位处置别装了两个电感式地位传感器，每当油门拉杆抵达这两个极限地位，电感线圈的磁通量就会发作响应的转变，检测到油门此时的地位并向节制器宣布旌旗灯号。

　　别的，为使节制系统能完成主动怠速、主动升速等功用，我们在挖掘机驾驶室内的操作手柄内部和脚踏板的底部也装置了传感器。手柄内装的传感器是电容式的，可以检测任何非金属物表现代挖掘机维修公司修缮；脚踏板下的传感器与油门地位传感器一样都是电感式的，可检测任何金属物体。如许，只需挖掘机的操作人员将手握住手柄或踏下脚踏板，传感器就会向节制器供应有液压操作的旌旗灯号。