國外液壓挖損機節能研究，目前國外所采用的主要節能控制技術主要體現在以下9個方面：(1)分工況控制根據工況不同,對發動機和液壓泵的工作區間進行劃分,常見的劃分有重載、輕載、經濟、破碎、吊重等。(2)轉速感應控制通過檢測發動機的掉速來控制液壓泵的吸收功率,減小發動機的功率儲備,有效防止發動機過載。(3)發動機自動減速和自動息速控制由于挖掘機在運行時間内系統壓力至少有25%的時間處于40bar以下的輕載或空載狀态,特殊情況下高達50%,采用降低轉速的方法可以有效降低油耗自動減速調節控制,在完成與原有機型相同作業量的情況下,可使油耗節省10%左右。

(4)發動機與泵匹配控制在發動機分工況控制的基礎上,按照發動機被劃分的工作區間,相應調節泵的吸收功率,使發動機穩定運行在目标工作點附近,有的控制系統還增加了發動機轉速控制,使發動機盡可能移向高效率區。(5)液壓泵與負載匹配控制采用恒功率變量泵取代定量泵,并派生出了正流量、負流量和負載傳感等控制系統。目前最廣泛應用的是負載傳感系統,如小松的CLSS系統和林德的LSC系統等,另外還有負載獨立流量分配(LUDV)系統。(6)二次調節系統及液壓變壓器技術三次調節靜液壓傳動系統是近幾年發展起來的一種節能技術,二次元件能在四個象限肉工作,可以回收利用系統的制動動能和重力勢能,有利于提高系統效率,目前三次調節系統分為兩種,一種是基于定壓網絡的二次調節系統,另一種是基于定流網絡的二次調節系統。

(7)混合動力技術混合動力系統( hy brid發明于19世紀末,現已廣泛應用于電動汽車領域,有效地提高了發動機的能量利用率,對降低排放發揮了重要作用,日立、神鋼、小松、新卡特三菱等工程機械制造商為了提高産晶的競争力和市場占有率,紛紛開展了混合動力系統在工程機械上的應用研究工作,2003年,目立建機推出了世界上第一台混合動力驅動的輪式裝載機,這是混合動力系統在工程機械上的首次應用,2004年5月,小松公司研制出了世界上第一台混合動力液壓挖掘機的試驗機型,在2006年4月法國 nermal展會上,組荷蘭與神鋼公司聯合研制推出了7t混合動力挖掘機樣機,資料顯示,混合動力系統可以降低裝機功率,平均節能40%以上。

(8)雙閥芯獨立控制技術挖掘機在作業過程中壓力和流量都是變化的,而且各個工作裝置對壓力和流量的需求不同,因此英國ETON公司推出了雙閥芯系統,獨立控制每一個工作裝置的進油和回油壓力和流量,根據挖掘機的實際工況,通過軟件算法來實現工作裝置的能量分配及泵一發動機功率匹配,這種方法可以柔性地實現負流量控制、正流量控制和負載傳感控制的優化組合,使液壓系統對負載的适應能力得到顯著提高, HUSCO公司也推出了類似的系統及控制方式,并指出該系統可以節能15%以上。

(9)綜合節能控制實現多種節能方法的最佳組合。如電子控制的CLSS系統就是綜合泵負載的匹配控制、泵發動機的匹配控制及自動減速控制于一體的節能控制系統,通過負載傳感閥檢測負載壓力并控制液壓泵的流量,實現泵一負載的匹配控制:通過檢測先導閥的壓力,實現工作裝置流量的分配和動作的協調;通過設置多種作業方式并檢測發動機的實際速度和設定速度,控制泵的扭矩使發動機以較佳的狀态運行。

國内液壓挖掘機節能研究，20世紀90年代以來,國内一些科研院所、大專院校紛紛與挖掘機廠家合作,共同剖析挖據機的特性并取得了一些成果。1994年,浙江大學與玉柴工程機械廠合作開發了具有節能控制、參數顯示、故障報警功能的20t液壓挖掘機,這是國内機電一體化技術在挖掘機上實施的一個商品化産品,爾後浙江大學與長江挖掘機廠合作開發出集遠程無線遙控、故障監控、節能控制于一體的實用型液壓挖掘機。浙江大學機械設計研究所研制的液壓挖掘機器人将負流量控制、正流量控制、交叉功率控制和壓力切斷控制有機的組合起來,利用挖掘機機器人對節能性和操縱性進行了試驗,取得了良好的控制效果。

同時他提出了變參數壓力切斷控制思路,通過改變壓力切斷值,減小了回轉功率損失,降低了系統的工作強度,提高了可靠性,并實現了短時間内增大挖掘力的功能。1995年10月,由本書作者主持設計,在玉柴工程機械廠試制出兩台WY20-YC具有機電一體化。水平的液壓挖掘機。該挖掘機的雙泵系統與MEC機械電子控制系統相結合,具有交叉功率調節、正向控制、三擋功率預選、自動降速、自動降擋、故障監測和系統狀态的液晶顯示及報警等功能,可以較大程度地利用發動機的功率,達到了減少發熱,降低能耗,提高泵和液壓元件的使用壽命的目的。

吉林大學将發動機、變量泵、閥和負載作為一個整體進行研究,采用模糊控制技術和神經網絡技術實現了發動機與變量泵的全功率匹配,克服了國内外挖掘機節能控制中普遍應用的單純轉速控制或壓力控制的不足,并且成功實現了二級溢流控制,通過台架試驗取得了良好的節能效果。中南大學在基于振動壓實和振動破碎機理的基礎上提出了振動掘削的方法,鏟鬥産生激振力使開挖物體共振破碎,從而達到較小負載阻力提高系統效率的目的。在湖南山河智能的試驗樣機上作了大量的試驗,取得了較好的節能效果。浙江大學提出了混合動力挖掘機控制系統,将傳統的由發動機驅動,轉變為發動機與電動機共同驅動的控制方式,提高了能量的利用率。

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!