工程机械液压节能技术的现状及发展趋势

　　随着工程机械品种和数量的不断增加，大量工程机械所消耗的资源、排放的污染物以及施工中产生的噪声、粉尘对环境产生了难以估计的影响，“环境”已成为阻碍工程机械发展的新因素。工程机械产品的设计与制造要考虑适应环境生态发展的要求，开发研制环保、节能型产品是今后工程机械发展的趋势[fll，研究工程机械的节能技术具有重要的实际意义。本文主要介绍了目前工程机械液压系统的几种节能技术及其发展趋势。

　　为了提高产品的节能效果和满足日益严格的环保要求，国内外工程机械制造商主要从降低发动机排放，提高液压系统效率和减振、降噪等方面入手。由于在工程机械中节能最能体现在液压系统和控制系统上，所以对此方面的研究较多。

　　20世纪60年代，液压挖掘机开始应用恒功率变量泵，目的是既能充分利用柴油机功率，又不会使柴油机过载。将恒功率控制原理应用于双泵系统，从而出现了多种控制形式，如全功率和分功率控制。

　　全功率液压泵中，双泵排量靠机械或液压机构保持一致，任何情况下双泵流量都相同。但由于其本身的结构特点，全功率系统不可避免地存在功率损失，因此，目前国外的大中型挖掘机已经基本上不采用。0世纪70一80年代，正流量控制系统出现，其目的是为了用容积调速代替定量系统中的节流调速。为提高系统效率，用先导压力直接控制泵排量，在控制中，随着先导压力的增加，泵排量也相应增加。操纵手柄可同时操纵两个液压缸，引出的先导液压信号一方面控制两个六通多路阀，另一方面通过梭阀组将最大先导压力选择出来，用来控制泵排量，使液压泵输出流量与多路阀工作口的开度成正比。这种系统能减少旁路节流损失，但不能完全消除。采用这种液压系统在国外比较典型的一种产品是日立建机(HITACHv生产的EX400型液压挖掘机，国内产品中比较典型的有四川长江挖掘机厂生产的WY403型全液压挖掘机和广西玉柴工程机械有限公司出产的WY20-YC型液压挖掘机。

　　20世纪80年代初期，日本小松(I}OMATSU)公司首先推出了负流量控制系统，这种系统有助于消除六通多路阀中产生的空流损失和节流损失。通过在六通阀的旁路回油路上设置流量检测装置，控制泵排量与旁路回油流量成负线性关系，从而减小旁路回油功率损失。该技术称为OLSS(  Open CenterLoad Sensing Systerr}系统，并应用于小松公司生产的PC系列挖掘机上。国内采用这种系统的挖掘机，比较典型的有贵州詹阳机械工业有限公司生产的JY320型履带式液压挖掘机。20世纪90年代后，负荷传感控制技术[f21在挖掘机上的应用越来越多，同时在其系统的多路阀上采用流量分配型的压力补偿措施，压力补偿阀设在多路阀的下游，这样，所有的多路阀阀口上的压差就可以控制在同一个值。即使泵输出流量不足，无法维持多路阀阀口上正常的负荷传感压差，在溢流型压力补偿阀的作用下，仍然可以使所有多路阀阀口上的压差继续保持一致。典型的产品有 Linde 公司的 VW 系列同步阀和Rexroth 公司的 LUDV 阀。采用同样技术的还有韩国大宇、小松公司等。国内目前只有与国外合资的公司能够生产具有这种液压系统的挖掘机，如合肥日立公司生产的 EX 系列挖掘机[3]。