负载敏感控制在掘进机液压系统中的应用

　　0 概迹

　　半煤巷道掘进机是煤矿采准巷道的掘进设备。从20世纪70年代我国开始自行研制，至今已有30余年。在这30余年中，在广大工程技术人员的努力下，我国自主研发的掘进机已经达到国际先进水平，并形成从小型掘进机到大型掘进机系列产品，从而提高了我国掘进机械化水平。

　　掘进机控制系统除切割部为电控外，其行走、装运、油缸各部均采用液压控制。然而目前掘进机液压控制系统基本都采用恒流量系统或恒压系统，其能量损失大，导致系统发热较大，使其故障频发。

　　1 液压系统三种基本供油方式

　　1.1 恒压系统（节流控制）（见图1）

　　该系统由一定量泵1供油，通过供油节流口2对执行元件供油，多余的流量通过限压阀4旁通回油箱。

　　1.2 恒流量系统（见图2）

　　该系统由一定量泵1供油，通过执行元件的流量由三通流量调节阀6决定。三通流量调节阀阀芯的位置由可调节流口5处的控制压差AP确定。多余的流量直接通过三通流量调节阀⑥中的通道返回油箱。泵总是在执行元件的压力加上控制压差AP下工作。

　　1.3 变量泵系统（见图3）

　　该系统使用1台变量泵，在可调节流口处产生的控制压差AP控制组合式压力/流量控制器，该控制器有作用于泵的调节装置。于是，泵就调整到它只提供所需流量（执行元件所需流量+泄漏量），并且总是在执行元件加控制压差AP下工作。

　　与恒压系统比较，恒流量系统具有较少的压力损失，通往执行元件的流量越接近供油流量，损失越小。如果采用恒压系统，所有多余流量将通过系统的限压阀返回油箱，因而泵总是在全负荷下工作。与以上两种系统相比，变量泵系统的效率更高。因为避免了多余流量。　　

　　2 掘进机行走、油缸单泵控系统原理

　　见图4，掘进机行走速度一般分为快速调动和工进钻进。以往的设计为双泵合流实现快速调动，单泵供油工进钻进（另一泵供给其它回路）。而油缸回路另设泵供系统，这样的设计复杂，其能量损失也较大。

　　该系统采用恒功率、压力切断、负载敏感单泵控制系统，其控制阀采用负载敏感比例多路换向阀。实现行走快速调动、工进钻进及油缸升降、回转等动作。该系统的最大工作流量为行走回路，因此，系统工程设计时泵的最大流量按行走回路所需的流量加泄漏量确定泵的最大流量。

　　行走回路采用恒功率控制，恒功率控制调节工作压力及泵的输出流量，在恒定的驱动转速下不超过预定的驱动功率。即：P.Q=常数（功率）