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液壓挖掘機節能控製係統的研究

本控製係統具有以下幾個功能：
2．1自動怠速
當挖掘機處於不工作狀態時，計算機自動減小發動機油門開度，使發動機處於怠速狀態，其判斷依據是液壓（hydraulic)係統(Hydraulic systems)壓力。據實測，當各操縱閥均處於中位時，係統壓力在5MPa左右，而當挖掘機工作時，係統壓力在1MPa以上，所以，將判斷壓力設定在2MPa。為確信挖掘機確實處於不工作狀態，要求係統在小於2MPa的壓力下，保持4s後開始操縱油門。當係統壓力高於2MPa時，即認為挖掘機處於工作狀態，計算機立即控製發動機，使它迅速恢複到設定的工作轉速。
2．2動力模式控製
係統設有高、中、低三個擋位，相應的發動機轉速為2000r/min85％）和1300r/min定某一檔位時，計算機即可控製發動機，使其穩定在相應的轉速附近工作。由於全功率變量泵的吸收扭矩在恒功率調節區段內是不變的，所以高、中、低三個檔位的發動機功率也相應地為全功率的11％、85％和65％。
2．3超載時超載功能
挖掘（excavate)機液壓係統設定的高壓力有一定的餘量，當係統在短時間內超載工作時，一般不會對係統產生太大影響，但不能長時間超載工作，否則有可能影響係統和其它元器元件的壽命以及產生其它不良後果。為此，控製係統設有短時超載功能。當液壓係統壓力超過原設計的高壓力能正常工作8s，以便工作裝置能克服臨時的較大阻力，以提高工作效率(efficiency)。同時，為保護係統安全，不致使液壓係統長時間超載工作，當超載8s後，控製係統自動將發動機轉速降低（reduce)到1100r/min左右並報警，讓司機改變操作方式。當係統壓力降到高設計壓力以下時，控製係統使發動機迅速恢複到原來的轉速。
2．4溢流控製
當液壓係統壓力接近或達到溢流閥開啟壓力發動機轉速1100r/min，以減小溢流量；當液壓係統壓力小於設定的高壓力速恢複到原來的轉速。
2．5具有手動控製和微機自動控製並行、手動控製優先的功能
3控製係統的節能效果

3．3降低節流損失
節流損失（loss)主要發生在輕載低速作業。設工作裝置所需工作壓力為Pl，所需工作流量(單位:立方米每秒)為Q2但在變量(Variable)泵外特性曲線AB上Pl和Q2分別對應於d、c兩個工作點。為滿足工作的需要，司機必須利用控製閥的部分節流作用，將變量泵工作壓力提高到P2，使之工作在c點，由此產生的節流損失為：δ=Nj麵積。如果能改變變量泵的轉速，使工作特性曲線通過e點，便可消除這一損失。本控製係統的工作模式控製主要是為此而設置。適當選擇其中的某一工作檔，雖不能使工作曲線恰好通過e點，但能接近於e點，從而減少了節流損失。
3．4降低溢流損失
溢流損失主要發生在低速和超載。如圖4所示，當工作裝置所需流量(單位:立方米每秒)為Q1，小於Q0，或工作壓力超過溢流閥調定壓力時，溢流問將被打開，產生溢流損失。所損失能量為現一圖4陰影麵積。為消除或減少溢流損失，自動控製裝置在溢流鬧開啟之前能自動降低發動機轉速，使原工作特性曲線AB變為ah，直發動機降到設定的低轉速為止。即使還不能完全消除溢流，但溢流量已減少了很多。
4作用
本係統以節能為主要目的，同時兼有改善操作性能、減輕司機勞動強度和提高作業效率的作用。
4．1節能效果
該係統能較好地減少挖掘機的中位損失、溢流損失和節流損失。該係統裝在DF－WY32上，經驗證明節約能源10％一15％左右。對於具有單泵和定量泵係統的單鬥液壓挖掘機，則效果更好。
4．2改善操作性能
采用本控製係統後，司機一旦根據作業對象等確定了係統的動力模式後，不管挖掘機處於什麽工作狀態，發動機均可由計算機控製，並使之處於較為理想的工作狀態，從而改善了操作性能。挖掘機維修維修人員將以優質的服務，嫻熟的維修技術為用戶進行全方位維修服務。同時我公司擁有目前國內比較先進的進口工程機械液壓係統試驗台，能準確地對不同的進口工程機械的液壓係統疑難雜症進行準確判斷及維修調校，以恢複該機械設備的使用效果。
4．3提高作業效率
本控製係統的短期超載功能，既有效地保護了係統的安全，又提高了挖掘機克服短時間超載的能力，從而節省時間、提高效率。另外，液壓係統的壓力油能量損失降低（reduce)後，減少了液壓係統的發熱，從而提高和穩定了係統的工作性能。

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