【正文】 與加工工藝更有效地結(jié)合起來考慮； ⑤ 根據(jù)企業(yè)當(dāng)前正常生產(chǎn)所采用的加工工藝、操作規(guī)則及相關(guān)信息來判斷工藝設(shè)計(jì)的合理性； ⑥ 選擇成熟加工工藝能保障的尺寸公差和表面粗糙度； ⑦ 綜合分析與生產(chǎn)過程相關(guān)的信息， 對主要零部件進(jìn)行必要的價(jià)值工程分析。 （ 4）符合社會(huì)對環(huán)境保護(hù)的要求。 工程機(jī)械 提供給客戶的不僅是產(chǎn)品的功能，還包括支持這些功能的售后服務(wù)。計(jì)算機(jī)功率優(yōu)化控制技術(shù)的出現(xiàn)，不但使柴油機(jī)和匹配實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化，還使液壓系統(tǒng)更趨于簡單化。 目前該項(xiàng)研究僅停留在試驗(yàn)階段，該控制系統(tǒng)中，工作模式在 CPU中進(jìn)行預(yù)先設(shè)定，因此用戶必須在 CPU規(guī)定的模式下進(jìn)行選擇，可選模式受到限制，無法滿足用戶各項(xiàng)使用要求。它設(shè)有多種工作選擇模式和怠速模式，用戶可按負(fù)載大小和實(shí)際工作需要進(jìn)行選擇，每一個(gè)工作模式對應(yīng)于一定的油門位置。 計(jì)算機(jī)控制功率優(yōu)化控制技術(shù) 綜上所述，傳統(tǒng)動(dòng)力匹配及控制技術(shù)，雖取得了明顯的效果，但都未能從根本上解決問題。而對于多泵控制系統(tǒng)，由于各泵并不同時(shí)處于工作狀態(tài)，或者即使都處于工作狀態(tài)，但并不同時(shí)以最大排量或最大壓力工作，這樣還是無法準(zhǔn)確確定變量泵的實(shí)際輸出功率，易造成功率設(shè)定超載或過于保守。它是在分功率控制基礎(chǔ)上，將兩個(gè)泵工作壓力實(shí)現(xiàn)交叉控制，即每個(gè)泵各自有變量機(jī)構(gòu)，各自流量可以不同，當(dāng)其中一個(gè)泵的功率利用小于總功率的 50%時(shí)，多余功率可被另一個(gè)泵利 用，當(dāng)兩個(gè)泵的功率利用系數(shù)都達(dá)到 50%時(shí)，每個(gè)泵都利用總功率的 50%。其最大缺點(diǎn)是能量損失大。在分功率控制中，每個(gè)泵均有獨(dú)立的變量控制機(jī)構(gòu)，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)在預(yù)先設(shè)定的工作曲線上工作。力士樂公司開發(fā)的恒功率控制技術(shù)中，通過杠桿原理對變量控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，使其功率曲線近似為反比例曲線，功率利用系數(shù)更高。 單泵恒功率控制技術(shù) 在單泵控制系統(tǒng)中，一般通過變量控制機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對變量泵排量的控制，在最早的恒功率控制技術(shù)中，通過對變量機(jī)構(gòu)兩 根彈簧彈力的不同設(shè)定，能實(shí)現(xiàn)對變量泵輸出流量的控制，其工作曲線為折線，當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到第一根彈簧設(shè)定力后，變量泵排量開始減小。 工程機(jī)械液壓控制系統(tǒng)介紹 液壓 系統(tǒng)動(dòng)力匹配及控制技術(shù)在國外起步較早，發(fā)展較快，很多技術(shù)在國外使用后很快進(jìn)入中國市場，目前國內(nèi)主要停留在引進(jìn) 模仿階段，并沒有自己的專有技術(shù)。 據(jù)補(bǔ)償閥在系統(tǒng)中的位置不同，可以有閥前補(bǔ)償和閥后補(bǔ)償兩種設(shè)計(jì)方案，不同的補(bǔ)償方案決定了系統(tǒng)性能上的差異。其結(jié)果是只有在兩回路的負(fù)載壓力相同條件才能保證兩執(zhí)行元件均具有流量匹配特性。這是所有形式中最為節(jié)能的型式。 6）就以多路閥為例，介紹泵控負(fù)載敏感系統(tǒng)。 5）如前所述，上述第 第 4 所講的定差減壓型，與定差溢流型在一般的比例方向閥系統(tǒng)中，兩者只能選一。其缺點(diǎn)在于這是個(gè)定壓系統(tǒng)，還存在較大的能量損失。樓主的示例是泵控系統(tǒng)。 2）在閥控系統(tǒng)中，如果只考慮用途比較廣泛的傳統(tǒng)方式，區(qū)分為比例方向閥前串聯(lián)定差減壓閥的負(fù)載補(bǔ)償型，和比例方向閥并聯(lián)定差溢流閥的負(fù)載敏感型。 4）第二點(diǎn)中，并聯(lián)定差溢流閥的負(fù)載敏感系統(tǒng)，除了所控制負(fù)載速度只與輸入信號(hào)有關(guān)，不受負(fù)載壓力變化的影響之外，其基本優(yōu)點(diǎn)是節(jié)能，即不是定壓系統(tǒng)，泵的出口壓力僅僅比負(fù)載高一個(gè)固定的數(shù)值，例如 5－ 10bar。這種負(fù)載補(bǔ)償情況，在多路閥控制的多負(fù)載系統(tǒng)中，得到了新的發(fā)展（在多路閥中能夠構(gòu)成負(fù)載敏感系統(tǒng)的只有 4 通型多路閥，一般的 6 通型多路閥是無法實(shí)現(xiàn)的）。實(shí)際上就是上面第 5 點(diǎn)的 LS 信號(hào)不是引到定差溢流閥，而是引到負(fù)載敏感泵就成了（即以負(fù)載敏感泵代替第 5 點(diǎn)的定量泵和定差溢流閥）。 LS 系統(tǒng)和 LUDV 系統(tǒng) 單泵 多負(fù)載系統(tǒng)的壓力補(bǔ)償及方案比較 對于單泵負(fù)載情況，負(fù)載系統(tǒng)的良好特性是不難保證的。若兩回路的負(fù)載壓力不等，則系統(tǒng)只能使負(fù)載壓力較高的回路保持流量和壓力補(bǔ)償?shù)奶卣?，而另一回路則失去這種特征。下面分析兩種補(bǔ)償方案的控制性能。 定量泵設(shè)計(jì)方法 在早期的 工程機(jī)械 系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，采用定量泵設(shè)計(jì)的 原則是：系統(tǒng)的最大工作流量 (Q)與最大工作壓力 (P)的乘積即系統(tǒng)的最大輸出功率 (N)不能超出柴油機(jī)額定功率 (Nj)。當(dāng)系統(tǒng)壓力克服第二根彈簧設(shè)定力后，變量泵變量曲線斜度發(fā)生變化。 雙泵恒功率控制技術(shù) 在雙泵或多泵系統(tǒng)中，由于存在多泵之間功 率分配的技術(shù)難題，如何使柴油機(jī)功率合理地分配到各泵，使各執(zhí)行機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)工作，盡可能發(fā)揮其最大效能，最大程度發(fā)揮出 發(fā)動(dòng)機(jī)功率成為關(guān)鍵。但分功率控制的最大缺點(diǎn)是不能充分利用發(fā)動(dòng) 機(jī)功率，當(dāng)某個(gè)泵因某種情況不需要工作時(shí)，其功率不能給另一個(gè)泵使用而白白浪費(fèi)，因此極易出現(xiàn) ―大馬拉小車 ‖的現(xiàn)象，無法滿足大型工程 機(jī)械 的使用要求。因各泵工作流量相同，當(dāng)其中某泵負(fù)責(zé)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)不工作時(shí)，主泵仍輸出大流量，多余流量必然會(huì)轉(zhuǎn)化為熱量。交叉?zhèn)鞲锌刂萍夹g(shù)集中了總功率控制和分功率控制的優(yōu)點(diǎn)，摒棄了它們的缺點(diǎn)，較為理想。 力士樂公司上世紀(jì) 90年代開發(fā)的負(fù)反饋交叉?zhèn)鞲泄β士刂萍夹g(shù)將其他泵的壓力反饋至主泵的功率控制口，當(dāng)其他泵不工作時(shí)，反饋壓力為 0，主泵在最大功率點(diǎn)工作，當(dāng)其他泵工作后，系統(tǒng)根據(jù)反饋壓力自動(dòng)將主泵設(shè)定功率降低。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展， 20 世紀(jì) 90 年代以來，國外很多公司將計(jì)算機(jī)技術(shù)成功地應(yīng)用到動(dòng)力匹配及控制技術(shù)中，取得了良好的效果。當(dāng)設(shè)定好一定的工作模式后，計(jì)算機(jī)向步時(shí)電機(jī)發(fā)出輸出指令，給定一個(gè)油門開度，同時(shí)控制系統(tǒng)可根據(jù)工作模式，在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中查出該油門開度下的柴油機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速。在混凝土泵車行業(yè)，目前三一重工開發(fā)出的柴油機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制裝置，利用 PLC 中的 PID 控制指令對柴油機(jī)輸出轉(zhuǎn)速進(jìn)行 PID 調(diào)節(jié)，有效地減少了柴油機(jī)工作轉(zhuǎn)速在 液壓系統(tǒng) 輸出功率加大后造成的波動(dòng)，使控制系統(tǒng)在不同負(fù)荷下 都能維持同一工作轉(zhuǎn)速。 存在的主要 問題 目前國內(nèi)對液壓動(dòng)力匹配的核心技術(shù)多集中在國外專業(yè)公司手中，國內(nèi)缺乏自主創(chuàng)新能力，無法對現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行必要的改進(jìn)和提高；系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型建立較為復(fù)雜，很多研究還集中在定性方面，缺乏理論計(jì)算基礎(chǔ)；對柴油機(jī)技術(shù)、液壓系統(tǒng)控制技術(shù)、電氣控制 (主要涉及PLC 控制領(lǐng)域 )3 者應(yīng)進(jìn)行有效接口，提出系統(tǒng)控制方案；對柴油機(jī)、液壓等系統(tǒng)缺乏必要的測試手段。因此設(shè)計(jì)過程中既要針對產(chǎn)品的不同功能特點(diǎn)，又要使產(chǎn)品具有良好的維修方便性。 （ 5）符合技術(shù)創(chuàng)新的規(guī)律，重視對知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)。 2 產(chǎn)品設(shè)計(jì)技巧 2． 1 采用 ‖三化 ‖原則 （ l）零件盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件或用標(biāo)準(zhǔn)件改制或外購件。 （ 4）盡量選用現(xiàn)有的成熟的零部件，或成熟的結(jié)構(gòu)和工藝方法，使產(chǎn)品系列化、通用化。 （ 6）盡可能選擇統(tǒng)一的錐度、一致的板厚尺寸和牌號(hào)統(tǒng)一的鑄鋼件材料。 （ 3）把幾個(gè)產(chǎn)品申使用的形 狀相似的零部件，設(shè)計(jì)成能夠通用的零部件。 (2)在保證零部件可靠、合理使用的前提下，降低尺寸公差、表面粗糙度、形位公差等加工精度等級(jí)要求。 鑄造行業(yè)很難徹底地解決環(huán)境污染問題，并且容易產(chǎn)生鑄造缺陷，而采用焊接技術(shù)和焊接件就可以比較容易地解決這些問題。一些單獨(dú)的厚板往往是可以用薄一些的板加上適當(dāng)?shù)慕畎鍋泶妫@樣不僅減輕了總重，承載能力也會(huì)增加。應(yīng)仔細(xì)研究焊接件的受力狀態(tài)，再?zèng)Q定所要采用的焊角尺 寸和焊縫長度。工程 機(jī)械 的驅(qū)動(dòng)橋差速器齒輪現(xiàn)也已開始采用精鍛齒輪。 （ 7）充分利用鍛件余熱，在鍛后繼續(xù)加熱，直接進(jìn)行鍛后正火等熱處理。所以根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn)， φ70 以上的實(shí)心軸類零件，可以考慮采用正火十機(jī)械加工或正火十淬火十磨削外圓的工藝流程。 (9)液壓 系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮機(jī)器的整體布局， 液壓油 箱的容積以足夠用為原則，使液壓油用量為最少；管路走向簡單緊湊，長度盡可能最短。 工程機(jī) 械液壓油箱設(shè)計(jì)應(yīng)注意的關(guān)鍵問題 由于 工程機(jī)械 具有移動(dòng)性的特點(diǎn)，所以其 液壓 油箱的設(shè)計(jì)與普通 液壓油 箱設(shè)計(jì)有所不同，下面就介紹下在移動(dòng)式工程 機(jī)械 液壓油箱設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的幾個(gè)問題： 外露，回油過濾器和空氣濾清器端蓋處不能全部在油內(nèi)； 2. 重量的平衡，保持整車合適的重心； 3. 良好的散熱，確保油溫不太高，因此要考慮安裝的位置，整車的通風(fēng)道設(shè)計(jì)； 4. 要考慮工況，防止油液漏出或者外界惡劣環(huán)境中臟東西的進(jìn)入，比普通系統(tǒng)要求更苛刻； 5. 充分考慮布局，形狀不一定規(guī)則，和相鄰的部件要協(xié)調(diào)； ，一般采用酸洗磷化的方式。一般采用經(jīng)驗(yàn)公式 V=（ ~） （（ ~） *Qb+Qg），其中 Qb 是泵的流量， Qg 是液壓油缸的容量。美國及日本均擁有此類產(chǎn)品并仍 在研究該項(xiàng)技術(shù)。 天然氣驅(qū)動(dòng)的 裝載機(jī) 技術(shù) 為了減少燃油動(dòng)力機(jī)械尾氣排放對大氣產(chǎn)生的污染，在城市交通車輛中廣泛采用了混合動(dòng)力和電動(dòng)車輛。 一機(jī)多用，作業(yè)功能多樣化。對于高速公路的施工和養(yǎng)護(hù)，多功能作業(yè)更為重要，具有清掃、除 雪、挖掘、破碎及壓實(shí)功能的養(yǎng)護(hù)機(jī)械依然是工程機(jī)械行業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)課題之一。 采用純水作為 液壓傳動(dòng) 介質(zhì)的新技術(shù) 以 液壓油 為介質(zhì)的液壓傳動(dòng)在工程機(jī)械中得到廣泛應(yīng)用，但由于液壓油的滲漏，將對主機(jī)和環(huán)境產(chǎn)生污 染，這一問題一直困擾著研究人員和使用者。純水傳動(dòng)技術(shù)的突破，必將會(huì)對工程機(jī)械行業(yè)帶來新的技術(shù)變革。其主導(dǎo)思想是通過延長壓實(shí)力的作用時(shí)間達(dá)到路面的壓實(shí)密度。乳化瀝青道路養(yǎng)護(hù)機(jī)械的施工材料為破碎的級(jí)配合理的石料、瀝青乳化劑和水?dāng)嚢璩傻幕旌狭?，也可使用一些添加劑，如礦物質(zhì)添加劑、破乳劑和阻延劑等。 平衡閥和雙向液壓鎖的選用 概述 雙向 液壓 鎖和平衡閥在一定場合下都能作為閉鎖元件使用，可以保證工作裝置不會(huì)因自重等外部原因出現(xiàn)下滑、超速或串動(dòng)。由于頻繁地發(fā)生打開關(guān)閉動(dòng)作，而會(huì)使負(fù)載在下落的過程中產(chǎn)生較大的沖擊和振動(dòng)，因此，雙向液壓鎖通常不 推薦用于高速重載工況，而常用于支撐時(shí)間較長，運(yùn)動(dòng)速度不高的閉鎖回路。這些要求促使力士樂開發(fā)出變量泵和閉芯式方向閥組成的單回路系統(tǒng)。 A10 VO 變量泵 A10 軸向 柱塞泵中的新型 53 系列完善了 31 系列 (圖 2)。由于此類型泵為電氣比例流量調(diào)節(jié)、電控可調(diào)壓差 ΔP、電氣比例負(fù)載壓力控制，因此可應(yīng)用于電氣 液壓系統(tǒng) 中。 由于液壓缸筒和活塞直徑加大，用戶能夠經(jīng)濟(jì)地增加泵的排量，這樣緊湊設(shè)計(jì)的優(yōu)勢就顯現(xiàn)出來， 比如 A10 VNO 中 28 型的外形尺寸相當(dāng)于 A10 VO 中的 18 型。 具有雙曲線特征線的功率控制器確保最佳利用發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。它不受負(fù)載影響，保持性能在最優(yōu)范圍內(nèi)，并確保提供司機(jī)所需要的流量分配，而與機(jī)器的復(fù)合動(dòng)作狀態(tài)無關(guān)。借助 LUDV，生產(chǎn)制造商還能對執(zhí)行元件軸設(shè)置不同的速度和運(yùn)動(dòng)方向，挖掘機(jī)作業(yè)循壞 的各部分得到更好的協(xié)調(diào)。此泵體型小，集成功率控制器。此外，適用于多泵回路的交叉?zhèn)鞲锌刂凭筒恍枰??？偠灾?，此種方案簡化了機(jī)器操作的學(xué)習(xí)過程，也為挖掘機(jī)租賃帶來了更多的好處。 對于 9～ 10t 的挖掘機(jī)，力士樂提供了帶 GFB 9 T2 回轉(zhuǎn)減速機(jī)的軸向柱塞馬達(dá)，等效排量范圍為 ～ (如圖 12)。當(dāng)回轉(zhuǎn)加速時(shí)，溢流閥的二級(jí)開啟特性阻止負(fù)載峰值作用到減速機(jī)和動(dòng) 臂。由于支撐軸內(nèi)輪廓與液壓馬達(dá)相適應(yīng)。 應(yīng)用新型手柄 EC2020＋ (圖 14)，挖掘機(jī)操作者通過安裝在手柄上的比例滾柱或者擺動(dòng)開關(guān)，手動(dòng)控制輔助油缸和擺動(dòng)油缸工作。當(dāng)腳踏板返回中位時(shí)，阻尼作用可消除操縱桿急速擺動(dòng)，避免其前后晃動(dòng)。其性能特點(diǎn)和接口互相配合良好。 實(shí)現(xiàn)負(fù)載敏感控制的完整裝置由如下元件組成：首先需要一個(gè)變量柱塞泵，該泵具有一個(gè)壓力補(bǔ)償器，系統(tǒng)不工作時(shí)，補(bǔ)償器使其能夠在較低的壓（ 200PSI）下保持待機(jī)狀態(tài)。然后需要一個(gè)具有特殊感應(yīng)油路和閥口的控制閥，以實(shí)現(xiàn)負(fù)載敏感系統(tǒng)的完整控制特性。系統(tǒng)所需的流量是由滑閥的開度控制的。高效率、功率損失小意味著燃料的節(jié)省以及液壓系統(tǒng)較低的發(fā)熱量。僅在多液動(dòng)機(jī)無同時(shí)或同步工作要求時(shí)才能采用單泵與多路閥的組合實(shí)現(xiàn)控制 。 ，每一支路有不同的壓力和流量需求 ，采用容積調(diào)速 負(fù)載敏感控制技術(shù)的前景 負(fù)載敏感控制技術(shù)本應(yīng)用于構(gòu)造一種未來的傳動(dòng)及控制系統(tǒng)，但是今天它已經(jīng)展現(xiàn)在我們的面前。各種類型的傳感器可為微處理器提供反饋信息，微處理器進(jìn)行偏差比較及處理后輸出控制電流給比例電磁控制閥，其控制作用使得負(fù)載敏感變量泵根據(jù)作動(dòng)器的需求按比例提供準(zhǔn)確的壓力和流量。為適應(yīng)中國工程 機(jī)械 產(chǎn)品對 液壓 系統(tǒng)功能要求。 （ 2）由于換向結(jié)構(gòu)的特殊性，使得用戶在實(shí)現(xiàn)某一功能時(shí)必須購買相應(yīng)的液壓元件，再加上工程機(jī)械廠家會(huì)根據(jù)不同最終用戶要求設(shè)計(jì)出相應(yīng)的功能，這樣會(huì)造成生產(chǎn)廠家采購?fù)?、多?guī)格的液壓控制元件來滿足不同功能要求的需要，不利于產(chǎn)品通用化及產(chǎn)品管理，同時(shí)會(huì)大大提高產(chǎn)品成本。 采用雙閥芯技術(shù)的液壓系統(tǒng)，由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)出油側(cè)閥口閥芯位置及控制方式各自獨(dú)立，互不影響，這樣通過對兩閥芯控制方式的不同組合，利用軟件編程能很好解決傳統(tǒng)單閥系統(tǒng)不能解決的問題，同時(shí)還可以輕易實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)中難以實(shí)現(xiàn)的功能。下面以起重機(jī)變幅液壓缸為例來探討雙閥芯的控制策略。這樣可消除因平衡閥所帶來的系統(tǒng)不穩(wěn)定，從而提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。 為了使負(fù)載方向變化的工作機(jī)構(gòu)能得到很好控制，另外一個(gè) PI 控制器將被運(yùn)用到有桿腔的壓力控制器中，當(dāng)負(fù)載方向改變后，無桿腔的壓力將減小；如果仍將有桿腔維持一個(gè)很低的壓力