【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， 對主要零部件進行必要的價值工程分析。 （ 4）符合社會對環(huán)境保護的要求。 工程機械 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)。計算機功率優(yōu)化控制技術(shù)的出現(xiàn)，不但使柴油機和匹配實現(xiàn)最優(yōu)化，還使液壓系統(tǒng)更趨于簡單化。 目前該項研究僅停留在試驗階段，該控制系統(tǒng)中，工作模式在 CPU中進行預(yù)先設(shè)定，因此用戶必須在 CPU規(guī)定的模式下進行選擇，可選模式受到限制，無法滿足用戶各項使用要求。它設(shè)有多種工作選擇模式和怠速模式，用戶可按負載大小和實際工作需要進行選擇，每一個工作模式對應(yīng)于一定的油門位置。 計算機控制功率優(yōu)化控制技術(shù) 綜上所述，傳統(tǒng)動力匹配及控制技術(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)，由于各泵并不同時處于工作狀態(tài)，或者即使都處于工作狀態(tài)，但并不同時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，將兩個泵工作壓力實現(xiàn)交叉控制，即每個泵各自有變量機構(gòu)，各自流量可以不同，當(dāng)其中一個泵的功率利用小于總功率的 50%時，多余功率可被另一個泵利 用，當(dāng)兩個泵的功率利用系數(shù)都達到 50%時，每個泵都利用總功率的 50%。其最大缺點是能量損失大。在分功率控制中，每個泵均有獨立的變量控制機構(gòu)，使執(zhí)行機構(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構(gòu)進行了改進，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構(gòu)實現(xiàn)對變量泵排量的控制，在最早的恒功率控制技術(shù)中，通過對變量機構(gòu)兩 根彈簧彈力的不同設(shè)定，能實現(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)壓力達到第一根彈簧設(shè)定力后，變量泵排量開始減小。 工程機械液壓控制系統(tǒng)介紹 液壓 系統(tǒng)動力匹配及控制技術(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入中國市場，目前國內(nèi)主要停留在引進 模仿階段，并沒有自己的專有技術(shù)。 據(jù)補償閥在系統(tǒng)中的位置不同，可以有閥前補償和閥后補償兩種設(shè)計方案，不同的補償方案決定了系統(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。其缺點在于這是個定壓系統(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)定差減壓閥的負載補償型，和比例方向閥并聯(lián)定差溢流閥的負載敏感型。 4）第二點中，并聯(lián)定差溢流閥的負載敏感系統(tǒng)，除了所控制負載速度只與輸入信號有關(guān)，不受負載壓力變化的影響之外，其基本優(yōu)點是節(jié)能，即不是定壓系統(tǒng)，泵的出口壓力僅僅比負載高一個固定的數(shù)值，例如 5－ 10bar。這種負載補償情況，在多路閥控制的多負載系統(tǒng)中，得到了新的發(fā)展（在多路閥中能夠構(gòu)成負載敏感系統(tǒng)的只有 4 通型多路閥，一般的 6 通型多路閥是無法實現(xiàn)的）。實際上就是上面第 5 點的 LS 信號不是引到定差溢流閥，而是引到負載敏感泵就成了（即以負載敏感泵代替第 5 點的定量泵和定差溢流閥）。 LS 系統(tǒng)和 LUDV 系統(tǒng) 單泵 多負載系統(tǒng)的壓力補償及方案比較 對于單泵負載情況，負載系統(tǒng)的良好特性是不難保證的。若兩回路的負載壓力不等，則系統(tǒng)只能使負載壓力較高的回路保持流量和壓力補償?shù)奶卣鳎硪换芈穭t失去這種特征。下面分析兩種補償方案的控制性能。 定量泵設(shè)計方法 在早期的 工程機械 系統(tǒng)設(shè)計中，采用定量泵設(shè)計的 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，如何使柴油機功率合理地分配到各泵，使各執(zhí)行機構(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)動機功率成為關(guān)鍵。但分功率控制的最大缺點是不能充分利用發(fā)動 機功率，當(dāng)某個泵因某種情況不需要工作時，其功率不能給另一個泵使用而白白浪費，因此極易出現(xiàn) ―大馬拉小車 ‖的現(xiàn)象，無法滿足大型工程 機械 的使用要求。因各泵工作流量相同，當(dāng)其中某泵負責(zé)的執(zhí)行機構(gòu)不工作時，主泵仍輸出大流量，多余流量必然會轉(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，摒棄了它們的缺點，較為理想。 力士樂公司上世紀(jì) 90年代開發(fā)的負反饋交叉?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，反饋壓力為 0，主泵在最大功率點工作，當(dāng)其他泵工作后，系統(tǒng)根據(jù)反饋壓力自動將主泵設(shè)定功率降低。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展， 20 世紀(jì) 90 年代以來，國外很多公司將計算機技術(shù)成功地應(yīng)用到動力匹配及控制技術(shù)中，取得了良好的效果。當(dāng)設(shè)定好一定的工作模式后，計算機向步時電機發(fā)出輸出指令，給定一個油門開度，同時控制系統(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)出的柴油機轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制裝置，利用 PLC 中的 PID 控制指令對柴油機輸出轉(zhuǎn)速進行 PID 調(diào)節(jié)，有效地減少了柴油機工作轉(zhuǎn)速在 液壓系統(tǒng) 輸出功率加大后造成的波動，使控制系統(tǒng)在不同負荷下 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)品進行必要的改進和提高；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，缺乏理論計算基礎(chǔ)；對柴油機技術(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)進行有效接口，提出系統(tǒng)控制方案；對柴油機、液壓等系統(tǒng)缺乏必要的測試手段。因此設(shè)計過程中既要針對產(chǎn)品的不同功能特點，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，重視對知識產(chǎn)權(quán)的保護。 2 產(chǎn)品設(shè)計技巧 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統(tǒng)一的鑄鋼件材料。 （ 3）把幾個產(chǎn)品申使用的形 狀相似的零部件，設(shè)計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，承載能力也會增加。應(yīng)仔細研究焊接件的受力狀態(tài)，再決定所要采用的焊角尺 寸和焊縫長度。工程 機械 的驅(qū)動橋差速器齒輪現(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，直接進行鍛后正火等熱處理。所以根據(jù)筆者的經(jīng)驗， φ70 以上的實心軸類零件，可以考慮采用正火十機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)計時，應(yīng)充分考慮機器的整體布局， 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 械液壓油箱設(shè)計應(yīng)注意的關(guān)鍵問題 由于 工程機械 具有移動性的特點，所以其 液壓 油箱的設(shè)計與普通 液壓油 箱設(shè)計有所不同，下面就介紹下在移動式工程 機械 液壓油箱設(shè)計中應(yīng)該注意的幾個問題： 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； 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 在研究該項技術(shù)。 天然氣驅(qū)動的 裝載機 技術(shù) 為了減少燃油動力機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力和電動車輛。 一機多用，作業(yè)功能多樣化。對于高速公路的施工和養(yǎng)護，多功能作業(yè)更為重要，具有清掃、除 雪、挖掘、破碎及壓實功能的養(yǎng)護機械依然是工程機械行業(yè)關(guān)注的熱點課題之一。 采用純水作為 液壓傳動 介質(zhì)的新技術(shù) 以 液壓油 為介質(zhì)的液壓傳動在工程機械中得到廣泛應(yīng)用，但由于液壓油的滲漏，將對主機和環(huán)境產(chǎn)生污 染，這一問題一直困擾著研究人員和使用者。純水傳動技術(shù)的突破，必將會對工程機械行業(yè)帶來新的技術(shù)變革。其主導(dǎo)思想是通過延長壓實力的作用時間達到路面的壓實密度。乳化瀝青道路養(yǎng)護機械的施工材料為破碎的級配合理的石料、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因自重等外部原因出現(xiàn)下滑、超速或串動。由于頻繁地發(fā)生打開關(guān)閉動作，而會使負載在下落的過程中產(chǎn)生較大的沖擊和振動，因此，雙向液壓鎖通常不 推薦用于高速重載工況，而常用于支撐時間較長，運動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)濟地增加泵的排量，這樣緊湊設(shè)計的優(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)動機的輸出功率。它不受負載影響，保持性能在最優(yōu)范圍內(nèi)，并確保提供司機所需要的流量分配，而與機器的復(fù)合動作狀態(tài)無關(guān)。借助 LUDV，生產(chǎn)制造商還能對執(zhí)行元件軸設(shè)置不同的速度和運動方向，挖掘機作業(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?，此種方案簡化了機器操作的學(xué)習(xí)過程，也為挖掘機租賃帶來了更多的好處。 對于 9～ 10t 的挖掘機，力士樂提供了帶 GFB 9 T2 回轉(zhuǎn)減速機的軸向柱塞馬達，等效排量范圍為 ～ (如圖 12)。當(dāng)回轉(zhuǎn)加速時，溢流閥的二級開啟特性阻止負載峰值作用到減速機和動 臂。由于支撐軸內(nèi)輪廓與液壓馬達相適應(yīng)。 應(yīng)用新型手柄 EC2020＋ (圖 14)，挖掘機操作者通過安裝在手柄上的比例滾柱或者擺動開關(guān)，手動控制輔助油缸和擺動油缸工作。當(dāng)腳踏板返回中位時，阻尼作用可消除操縱桿急速擺動，避免其前后晃動。其性能特點和接口互相配合良好。 實現(xiàn)負載敏感控制的完整裝置由如下元件組成：首先需要一個變量柱塞泵，該泵具有一個壓力補償器，系統(tǒng)不工作時，補償器使其能夠在較低的壓（ 200PSI）下保持待機狀態(tài)。然后需要一個具有特殊感應(yīng)油路和閥口的控制閥，以實現(xiàn)負載敏感系統(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。僅在多液動機無同時或同步工作要求時才能采用單泵與多路閥的組合實現(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 負載敏感控制技術(shù)的前景 負載敏感控制技術(shù)本應(yīng)用于構(gòu)造一種未來的傳動及控制系統(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，其控制作用使得負載敏感變量泵根據(jù)作動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，使得用戶在實現(xiàn)某一功能時必須購買相應(yīng)的液壓元件，再加上工程機械廠家會根據(jù)不同最終用戶要求設(shè)計出相應(yīng)的功能，這樣會造成生產(chǎn)廠家采購?fù)悺⒍嘁?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，同時會大大提高產(chǎn)品成本。 采用雙閥芯技術(shù)的液壓系統(tǒng)，由于執(zhí)行機構(gòu)進出油側(cè)閥口閥芯位置及控制方式各自獨立，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，同時還可以輕易實現(xiàn)傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)中難以實現(xiàn)的功能。下面以起重機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。 為了使負載方向變化的工作機構(gòu)能得到很好控制，另外一個 PI 控制器將被運用到有桿腔的壓力控制器中，當(dāng)負載方向改變后，無桿腔的壓力將減小；如果仍將有桿腔維持一個很低的壓力