液压挖掘机分工况控制
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挖掘机力士乐液压系统分析解读液压系统概述液压系统是挖掘机中非常重要的一个系统,它主要是利用流体(液体或气体)在传递压力时的性质来实现各种机械运动。
在挖掘机中,液压系统应用广泛,比如液压缸、液压马达、液压泵等等。
其中力士乐是液压系统领域的知名品牌,其液压系统在挖掘机中也常被使用。
液压系统由几个主要组件组成,例如:液压油箱、液压泵、压力控制阀、扭转控制阀、比例控制阀、液压缸、液压马达、油管、滤清器等。
液压系统配备了必要的仪器和仪表(如压力表、热表、流量表、温度计等)来监测系统的运行情况,以保证液压系统在正常情况下运行。
力士乐液压系统力士乐作为液压系统领域的专家,其液压系统在挖掘机中得到广泛应用。
力士乐液压系统由多个组件构成,其中主要包括:液压泵力士乐液压泵是一种可变转速、轴向柱塞机构的过量式泵。
它通过控制分配体的位置和角度来实现输出流量的连续调整,满足挖掘机在不同功率工况下的操作需要。
液压缸液压缸是力士乐液压系统中的重要组成部分,用于实现各种动作,例如:翻转、伸缩、升起、旋转等。
液压缸受到液压系统的压力控制,并且通过各种控制阀的控制来改变各种动作的速度和力度。
液压马达液压马达也是力士乐液压系统中的重要组件,它主要用于将油液转换成转速或扭矩用于实现各种动作。
控制阀液压系统中的控制阀作为控制油液流动的关键元件,可以实现对压力、流量和方向等参数的控制。
常见的控制阀有比例控制阀、分配阀、压力阀、单向阀等。
液压油箱液压油箱是力士乐液压系统中存储液压油的地方。
它可以作为油液的储备,也可以用来散热,从而保证液压系统的稳定运行。
力士乐液压系统的运行原理力士乐液压系统的运行是基于流体力学原理的。
当液压泵工作时,会在液压系统中形成一定的压力,将油液送入各个液压元件中,通过各种控制阀的开启和关闭来实现液压缸、液压马达的运作。
液压泵通过液压油箱中的油液提供能量,而液压缸和液压马达则将这些能量转化成机械动力。
液压缸的作用是将液压能转化为各种机械运动,例如:升起和下降、旋转等。
液压挖掘机的三种流量控制方式摘要:在液压挖掘机的负载适应控制策略中,负流量(Negative Flow Control)、正流量控制(Positive Flow Control)及负荷传感器控制(Load Sensing Control)三种流量控制方式的流行称谓,是按其泵控特性来分类的。
本文通过对多种厂牌型号挖掘机的比较分析,提出了旁通流量控制(By-pass Flow Control)、先导传感控制(Pilot Sensing Control)及负荷传感控制的分类。
这一分类方法,对于设计时比较不同控制系统的性能和维修时理解不同控制系统结构和功能的特点,都有所裨益。
1.流量控制在挖掘机的液压系统内,流量Q、压力P及能耗(流量损失ΔQ、压力损失ΔP)等参数的变化,反映了液压传动过程的控制特性。
液压系统工作时,压力P不是系统的固有参数,而是由外负荷决定的。
因此,当发动机转速n e一定时,要对液压系统的功率进行调节,其实是对液压缸、液压马达等执行元件的进油量Q a进行调节(参看图1)。
图1.流量调节如图2所示,有两种方法调节系统流量。
第一种方法是泵控方式,通过改变主泵的每转排量q来调节主泵的输出流量Q p,称为容积调速。
常见的容积调速方式包括:①利用主泵出口压力P P与主泵排量q的乘积保持不变的恒扭矩控制;②利用发动机转速传感(ESS)使主泵吸收的扭矩p P q与主泵转速n的乘积保持不变的恒功率控制;③在临近系统溢流压力时,减小主泵排量的压力切断控制;④配用破碎头等作业附件时,由外部指令限定主泵最大排量的最大流量二段控制;⑤双泵系统中,利用两泵出口压力的平均值与主泵流量乘积保持不变的交叉功率控制(相加控制或总功率控制);⑥多泵系统中,因主泵组的液压总功率大于发动机的输出功率,为防止发动机出现失速,采用了极限负荷控制。
除了容积调速,还有一种泵控方式是通过动力模式下的变功率控制,利用外部指令设定不同工况下不同的发动机输出功率来改变主泵转速n e,从而调节主泵输出流量Q=nq。
液压挖掘机安全操作规程范本一、操作前安全检查1. 在进行任何操作之前,必须先仔细检查液压挖掘机的各个部位是否正常运转,并确保所有控制装置可靠、灵活。
2. 对挖掘机进行一次全面的视觉检查,包括检查液压系统、电气系统、润滑系统和动力系统等是否存在异常。
3. 确保液压挖掘机的排放系统和废气系统工作正常,减少对环境的污染。
二、操作时的安全注意事项1. 操作员必须穿戴符合规定的个人防护装备,包括钢盔、防护眼镜、耳塞、手套和安全鞋。
2. 操作员必须熟悉液压挖掘机的仪表和操作控制器,确保正确操作。
3. 在操作时,操作员应始终保持警觉,避免使用手机等分散注意力的设备。
4. 液压挖掘机应按规定的装载工况和吊起分配荷载,切勿超载使用。
5. 操作者在操作液压挖掘机时,必须坐稳,并将双手放在操纵杆上,平稳、缓慢地进行操作。
6. 在操作液压挖掘机时,操作者应随时注意周围环境,特别是在低能见度、狭窄空间或有障碍物的情况下。
7. 操作员在条件允许的情况下,应与指挥员或其他作业人员进行良好的沟通和配合,确保工作的顺利进行。
8. 在需要停机维护、保养或检修时,必须先将液压挖掘机停到安全地方,切勿停在斜坡、楼梯等不稳定的地方。
三、操作后的安全措施1. 在操作结束后,切记将液压挖掘机停在平稳的地面上,并将各项操作杆、按钮和开关置于安全位置。
2. 删除液压挖掘机上的残余物质和杂物,并清洁挖掘机的表面。
3. 对液压挖掘机的液压系统、油路系统和电气系统进行定期检查,确保其正常运行。
4. 及时更换液压挖掘机的易损件和磨损部件,以保障其安全性和工作效率。
5. 液压挖掘机的维护和保养工作必须由经过培训和合格的专业人员进行。
四、应急救援程序1. 在发生事故或紧急情况时,操作员应立即切断液压挖掘机的动力源,并利用紧急示意标志或语言告知周围人员。
2. 在进行施救或被施救时,必须使用适当的急救设备,并遵守急救操作程序。
3. 在紧急情况下,应立即通知相关紧急救援部门,并按他们的指示进行处理。
液压挖掘机节能控制技术的研究一、概述液压挖掘机作为现代工程机械的重要代表,广泛应用于建筑、矿山、水利、交通等多个领域。
随着能源紧缺和环保要求的日益严格,液压挖掘机的节能控制技术成为了行业关注的焦点。
本文旨在探讨液压挖掘机节能控制技术的研究现状、发展趋势及应用前景,为液压挖掘机的高效、节能运行提供理论支持和实践指导。
液压挖掘机节能控制技术的研究涉及多个方面,包括发动机与液压系统的匹配优化、能量回收与再利用技术、智能控制策略等。
通过优化发动机与液压系统的匹配关系,可以减少功率损失,提高整机效率能量回收与再利用技术则可以将挖掘机在作业过程中产生的多余能量进行回收并再利用,从而降低能耗智能控制策略则可以根据挖掘机的实际工况和作业需求,实时调整挖掘机的工作参数,实现节能降耗。
目前,国内外学者在液压挖掘机节能控制技术方面已经取得了一系列的研究成果。
由于液压挖掘机作业环境的复杂性和多变性,以及不同用户对挖掘机性能需求的差异性,液压挖掘机节能控制技术仍面临诸多挑战和问题。
深入研究液压挖掘机节能控制技术,对于提高挖掘机的能效、降低运行成本、促进工程机械行业的可持续发展具有重要意义。
本文将从液压挖掘机节能控制技术的理论基础、关键技术、应用实践等方面展开论述,以期为液压挖掘机节能控制技术的发展提供有益的参考和借鉴。
1. 液压挖掘机在工程机械领域的重要地位液压挖掘机在工程机械领域的重要地位不可忽视。
作为现代工程机械的重要代表,液压挖掘机以其高效、灵活、适应性强等特点,在土方挖掘、矿山开采、道路建设、水利工程等众多领域发挥着关键作用。
液压挖掘机的高效性是其显著优势之一。
通过精确的液压传动系统和先进的控制系统,液压挖掘机能够实现快速、准确的挖掘动作,大大提高了工作效率。
同时,其强大的挖掘力和良好的稳定性,使得液压挖掘机能够轻松应对各种复杂工况和恶劣环境。
液压挖掘机的灵活性也是其受欢迎的重要原因。
液压挖掘机具有多种工作装置和附件,可根据不同的工作需求进行更换和组合,从而满足多样化的作业需求。
液压挖掘机分阶段功率匹配控制技术高宇;冯培恩;彭贝;邱清盈【摘要】为了降低液压挖掘机作业过程中的能量消耗,根据挖掘机作业循环阶段及作业对象的不同,合理设定发动机工作点,提出基于最大加速度的工作点切换控制策略,实现发动机工作点的快速切换.通过制定转矩反馈与转速反馈协同控制的策略,保证挖掘机相同工作阶段发动机工作点的稳定.搭建相应的试验台,验证了所提出的控制策略的可行性.挖掘机实际作业试验结果显示,采用上述控制策略,使发动机稳定工作在最佳工作点,在提升作业效率的同时有效降低了能耗.%To reduce fuel consumption in hydraulic excavators, we set reasonable engine operation points according to different operation cycle stages and objects.On this basis, we propose an operation-point switching control strate-gy based on the maximum acceleration required to realize fast switching between the different engine operation points.The stability of these operation points at the same operational stage is ensured by a collaborative control strategy of torque feedback and speed feedback.To verify the feasibility of our proposed strategy, we built a test bed and conducted experiments on an actual excavator.Our experimental results demonstrate that our proposed strategy can maintain the stability of the engine operation at the best operation points, which can reduce fuel con-sumption while increasing operational efficiency.【期刊名称】《哈尔滨工程大学学报》【年(卷),期】2017(038)009【总页数】9页(P1461-1469)【关键词】液压挖掘机;节能;分阶段功率匹配;作业循环;发动机工作点;转速反馈控制;转矩反馈控制;模糊控制【作者】高宇;冯培恩;彭贝;邱清盈【作者单位】浙江大学机械设计研究所,浙江杭州 310027;浙江大学机械设计研究所,浙江杭州 310027;浙江大学机械设计研究所,浙江杭州 310027;浙江大学机械设计研究所,浙江杭州 310027【正文语种】中文【中图分类】TU621Abstract:To reduce fuel consumption in hydraulic excavators, we set reasonable engine operation points according to different operation cycle stages and objects. On this basis, we propose an operation- point switching control strategy based on the maximum acceleration required to realize fast switching between the different engine operation points. The stability of these operation points at the same operational stage is ensured by a collaborative control strategy of torque feedback and speed feedback. To verify the feasibility of our proposed strategy, we built a test bed and conducted experiments on an actual excavator. Our experimental results demonstrate that our proposed strategy can maintain the stability of the engine operation at the best operation points, which can reduce fuel consumption while increasing operational efficiency.Keywords:hydraulic excavator; energy- saving; stage- based powermatching; operational cycle; engine operation points; speed feedback control; torque feedback control; fuzzy control液压挖掘机是应用最广泛的工程机械之一,其使用工况复杂,负载变化大,能量利用率低[1],因此,节能一直是其研究重点之一[2-3]。
液压挖掘机混合动力系统及其控制策略研究【摘要】液压挖掘机混合动力技术是降低挖掘机能耗和改善排放的有效技术方案,本文针对混合动力液压挖掘机的动力系统根据其典型工况运用控制策略进行研究,优化了混合动力液压挖掘机动力系统的工作性能和燃油经济性。
【关键词】混合动力;并联式;工作点;控制策略液压挖掘机是一种典型的工程机械,广泛应用于各种土石方作业。
常见的工程机械如液压挖掘机、推土机、装载机、起重机械以及路面机械中,挖掘机在使用频率和工作量上都居于前列。
然而,随着全球对节能环保的愈加重视,工程机械的能耗和排放已成为国家重点关注的内容,液压挖掘机等工程机械作为耗油大户,为其节能、减排成为一项主要任务。
为实现这个目标,使用混合动力系统是目前行之有效的方法。
混合动力系统由多个动力源组成,通常以发动机作为主动力源,其他装置作为辅动力源,通过主、辅动力源的配合,使发动机工作在高效燃油经济区内,从而在根本上降低油耗,减少废气排放。
目前应用的混合动力系统有混联式、串联式和并联式三种。
混联式混合动力系统较为复杂,对可靠性和控制策略都提出了很高的要求;并联式和串联式混合动力系统相对简单,但串联式系统发动机的能量要经历两次以上的转换环节,期间的能量损失很大;与串联式相比,并联式系统在减少燃油消耗、改善发动机工况、降低装机功率等方面都更有优势,因此可选择并联式为液压挖掘机混合动力系统的驱动方式。
液压挖掘机混合动力并联式系统中,柴油发动机和电动/发电机共同驱动负载,平衡外负载扭矩。
普通液压挖掘机中,由于外负载波动大,而柴油发动机作为唯一的动力源,其转速和扭矩也不断产生大的波动;并联式混合动力挖掘机中,柴油发动机和电动/发电机都是动力源,其中柴油机是主动力源,电动/发电机是辅动力源。
由于电动/发电机工作效率高,响应速度快,所以电动/发电机主要用于平衡外负载的波动,让柴油机所受负载平稳,工作在高效燃油点,从而达到节能减排的目的。
混合动力并联式系统控制策略主要由动力系统总控制、柴油机控制、电动/发电机控制以及镍氢电池组估算组成,其作用是在外负载扭矩高于柴油机高效工作点扭矩时,控制电动/发电机作为电动机来用,消耗电能来驱动外部过大负载;在外负载扭矩低于柴油机高效工作点扭矩时,控制电动/发电机作为发电机来使用,此时,柴油机过剩能量通过发电机存储于电池组中。