淺析挖掘機節(jié)能控制技術(shù)

一、改善元件的性能的節(jié)能研究    隨著生產(chǎn)技術(shù)的提高，生產(chǎn)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(diào)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(shù)。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(jīng)得到了應(yīng)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(shù)的研發(fā)，如進出口獨立調(diào)節(jié)、執(zhí)行機構(gòu)單獨驅(qū)動以及執(zhí)行機構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jīng)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(shù)，如分工況控制、轉(zhuǎn)速感應(yīng)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(jù)液壓泵對能量的需求不同來進行調(diào)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(jīng)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(zhuǎn)速感應(yīng)控制    轉(zhuǎn)速感應(yīng)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(xiàn)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(jù)經(jīng)驗判斷工況的變化，以此選擇發(fā)動機的某一檔調(diào)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(fù)合動作的準(zhǔn)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(dāng)中出現(xiàn)，便實現(xiàn)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(xiàn)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(chǔ)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(shè)了自動減速控制方法。此控制方法通過檢測先導(dǎo)閥的壓力，實現(xiàn)工作裝置動作的協(xié)調(diào)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(xiàn)液壓泵一負載的匹配控制；通過設(shè)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(shè)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。