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挖掘机液压泵及其控制系统介绍（二）

结构比较复杂些。目前正流量控制在挖掘机维修上未见采用。以上两种是中位开式油路，此系统是中位闭式油路，各操纵阀在中位时处于关闭状态。各操纵阀中位时，泵压力油通过卸荷阀回油箱，从图中可见，此时卸荷阀背面通回油无压力，泵出油口只需克服作用力不大的卸荷阀弹簧力，就能打开阀卸油，但克服弹簧力需一定油压，形成压差作用于泵的变排量机构，使泵的排量变得很小。泵的变排量机构由泵的出口压力和经操纵阀阀杆节流调速控制后去油缸的压力之间的压差来控制，当操纵阀阀杆开度小，则经阀杆的节流压差大，泵变排量机构控制压差大，使得泵的排量减小，油泵的输出流量和去液压缸的流量都随操纵阀的开度变化而变化，按操纵阀的操纵量供给相应流量。当油缸遇到不可克服阻力或走到头时。

溢流阀打开卸油，这时泵压力油经操纵阀和节流孔(溢流阀前)，沿途的压力损失形成压差，作用于泵变排量机构，使泵的排量变为小。4.采用节能控制方法后能有效地减少以上三种工况的能量损失，节能控制后三种工况能量损失如图7所示。目前液压挖掘机都采用恒功率控制，随着油泵压力提高油泵输出流量减小，满足挖掘机修理高压小流量低压大流量的作业要求。PQ＝常数是恒功率曲线，能充分利用发动机功率，防止发动机熄火。可采用小的发动机。所谓恒功率控制，实际上是Pq＝常数(q为变量泵的排量)应该说是恒转矩控制，当发动机转速不变时是恒功率，发动机转速改变，功率发生变化。恒转矩控制对发动机和液压泵联合工作很有利，因为对发动机的阻力矩是不变的。

可以通过油门控制来改变发动机转速，从而使液压泵流量变化，发动机和液压泵匹配工作情况如图8所示。在弹簧1作用下恒功率阀A处于右位，下油缸压力油通过A阀回油，在上腔内油压和和弹簧作用下油泵向大流量方向摆动，油泵压力油通过上腔作用在顶杆上，顶杆顶推杠杆使杠杆绕支点摆动，推动A阀向右移动，使A阀处于左位，油泵压力油通过A阀进入下油缸，推动其活塞杆压缩弹簧使油泵向小流量方向摆动。同时上油缸活塞杆右移顶杆顶推杠杆的力臂减小，使杠杆推A阀的力下降直与A阀弹簧力相等，油缸摆角处于新的平衡位置。杠杆式恒功率装置原理如图9所示。a为杠杆力臂，a值随油泵摆角而变，则P•q＝常数即油泵随油压P改变实现恒功率控制。由此这种恒功率装置通过杠杆机构来实现。

只要杠杆系统设计得好就能实现很理想的恒功率曲线。由压力传感器检出液压泵出口压力，输入控制器，经控制器处理后，输出电信号，控制两个高速电磁阀的开关，从而控制液压泵伺服活塞的位置，改变泵的斜盘转角，来控制液压泵的排量。这种控制方式其变量特性是通过软件来实现的，非常灵活机动。另外液压机械控制方式只能是用折线近似双曲线，而电子控制方式可得较理想的双曲线。这种恒转矩控制系统，随着负荷变动，变量泵自动改变排量，具有响应快的优点，(1)泵控制特性(即P-Q特性)一般还是由液压和弹簧作用来实现的，不能得到理想的恒功率曲线，而是用折线来近似等功率曲线，存在误差，如图10所示。(2)考虑到由于大气状态(气压、气温和湿度)变化。

采用较差燃油和使用过程中发动机性能恶化等原因，都会使得发动机功率有所下降，因此在设定液压泵总吸收功率时要有一定的余量，一般按发动机额定功率90%来设定，其泵控制特性的设定如图10所示。液压泵吸收功率是随着发动机转速的变化而改变，其p-Q特性随转速n的变化如图11所示。发动机和液压泵的转矩匹配情况如图12所示，从图中可以明显看出这种转矩控制系统不能充分利用发动机功率；当发动机性能曲线稍有降低时，发动机转速下降幅度大，液压泵的吸收功率将会有大幅度下降。压力感应实际上是恒转矩变量系统，而功率与转速有关，难以达到恒功率控制的要求。为了克服转矩控制系统的缺点，挖掘机上除了采用压力感应控制外还采用了转速感应控制(ESS-EngineSpeedSensing发动机转速感应系统)。


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