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我國(guó)液壓挖掘機(jī)的9大新技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)2013-04-26 摘自制慧網(wǎng)，同樣適合于其它工程機(jī)械的技術(shù)發(fā)展; O# u1 U3 ~8 W" F
; R Y" `3 V4 Q( A8 f t目前，在行走機(jī)械領(lǐng)域，已經(jīng)有了這樣一種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)，稱(chēng)為CAN總線(xiàn)，但還未在挖掘機(jī)上得到普遍應(yīng)用。電子技術(shù)的發(fā)展使控制芯片的體積更小，功能更強(qiáng)，在挖掘機(jī)上幾乎不占任何空間，能完全嵌入到各種部件內(nèi)部，這也是將來(lái)液壓挖掘機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)的發(fā)展方向。3 y: e+ P) b" J6 D3 T- F
9 p4 k, B+ e8 ^# Z9 w* x據(jù)顯示，工程機(jī)械將近40%的故障來(lái)自液壓系統(tǒng)，15%左右的故障來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)。采用節(jié)能技術(shù)后，可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率的利用率，減少液壓系統(tǒng)功率損失，使動(dòng)力系統(tǒng)與負(fù)載所需功率更好地匹配，降低了發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓元件的工作強(qiáng)度，提高了設(shè)備在使用中的可靠性，而且液壓挖掘機(jī)節(jié)能控制不僅僅能提高燃油利用率，更重要的意義在于能夠取得一系列降低使用成本的效果。/ K4 n9 v1 \% N: L- K% P
% ~% ^5 A$ f5 }( o0 f從國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看，液壓挖掘機(jī)節(jié)能控制技術(shù)有以下發(fā)展趨勢(shì)：6 a& Z \8 a7 I2 G# U, P9 Z& W) [
1、電液比例控制智能化
1 Z+ H2 M, Q7 g$ N- m$ \8 J電液比例控制在80年代初就開(kāi)始應(yīng)用于工程機(jī)械，到目前已經(jīng)在液壓挖掘機(jī)上得到了大量應(yīng)用。電液比例技術(shù)用于工程機(jī)械，可以省去復(fù)雜、龐大的液壓信號(hào)傳遞管路，用電信號(hào)傳遞液壓參數(shù)，不但能加快系統(tǒng)響應(yīng)，而且使整個(gè)挖掘機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)控制更方便、靈活。進(jìn)入90年代后，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電液比例控制更進(jìn)一步”智能化”，電液比例泵和比例閥的應(yīng)用日益增多，從而出現(xiàn)了”智能化液壓挖掘機(jī)”。這種智能化主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。首先，計(jì)算機(jī)能夠自動(dòng)監(jiān)測(cè)液壓系統(tǒng)和柴油機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，如壓力、柴油機(jī)轉(zhuǎn)速等，并能根據(jù)這些參數(shù)自動(dòng)控制整個(gè)挖掘機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)運(yùn)行在高效節(jié)能狀態(tài)。其次，能夠完成一些半自動(dòng)操作，如平地、斜坡的修整等，對(duì)司機(jī)的熟練程度要求降低，但工作質(zhì)量卻能夠得到大幅度提高。第三，能夠根據(jù)監(jiān)測(cè)到的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行故障診斷，便于挖掘機(jī)的維護(hù)。這些功能的出現(xiàn)，使挖掘機(jī)性能得以大幅度提高。
& Q6 x6 N1 g6 v0 u& `/ F/ a A2、柴油機(jī)電噴控制
/ ]. A2 z2 U* n$ t1 O' C7 W6 y在傳統(tǒng)的機(jī)械調(diào)速柴油機(jī)上，噴油泵的循環(huán)供油量、噴油提前角等都受到轉(zhuǎn)速影響，使柴油機(jī)性能難以進(jìn)一步提高。在柴油機(jī)上應(yīng)用電噴控制后，可以使泵的循環(huán)供油量和噴油提前角不再受轉(zhuǎn)速的影響，從而使挖掘機(jī)能夠一直工作在最佳狀態(tài)，而且加快了響應(yīng)速度。開(kāi)發(fā)柴油機(jī)電噴控制器是提高挖掘機(jī)節(jié)能性的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。3 \$ K) Z# {- I
3、負(fù)荷傳感控制將繼續(xù)發(fā)展% r: k& j5 B9 h% L, o
負(fù)荷傳感控制從20世紀(jì)70年代開(kāi)始興起，各工程機(jī)械液壓件生產(chǎn)廠商紛紛推出了一系列有關(guān)產(chǎn)品。這種系統(tǒng)具有良好的節(jié)能性和操縱性，即使不熟練的司機(jī)也能很快適應(yīng)。比例流量分配閥的出現(xiàn)進(jìn)一步推動(dòng)了負(fù)荷傳感技術(shù)在挖掘機(jī)上的應(yīng)用，使挖掘機(jī)操縱性進(jìn)一步提高，解決了西方國(guó)家由于熟練司機(jī)的缺乏而帶來(lái)的問(wèn)題。因此，負(fù)荷傳感控制挖掘機(jī)在發(fā)達(dá)國(guó)家的需求將會(huì)進(jìn)一步上升。. a- O! i$ n( w- M* g; u3 j2 T
4、六通多路閥繼續(xù)存在3 ^! R H/ A# G5 x& Q
盡管采用四通閥的負(fù)荷傳感系統(tǒng)能提供精確操作，但并非所有場(chǎng)合都需要精確操作，而且熟練司機(jī)也能用非負(fù)荷傳感系統(tǒng)挖掘機(jī)完成精確操作。更重要的是，負(fù)荷傳感系統(tǒng)價(jià)格較高，限制了它在發(fā)展中國(guó)家的應(yīng)用。目前，世界上許多著名的挖掘機(jī)生產(chǎn)廠商，其產(chǎn)品中既有使用四通閥的負(fù)荷傳感控制挖掘機(jī)，也有使用六通閥液壓系統(tǒng)如正流量、負(fù)流量控制的挖掘機(jī)。成熟的制造技術(shù)和低廉的價(jià)格將會(huì)使六通多路閥繼續(xù)發(fā)揮作用。
2 z! \9 a2 A0 u* N w) g, h7 z5、進(jìn)一步改進(jìn)閥控液壓挖掘機(jī)節(jié)能控制9 e. [$ N! B- d) }2 ]; h6 R S0 M6 L
在采用六通多路閥的液壓系統(tǒng)中，仍然有許多可以改進(jìn)的地方，如操縱性、節(jié)能性等，至今國(guó)外各挖掘機(jī)生產(chǎn)廠仍在研究。
: J& _- A/ J6 L( W0 d6 z6、多功能組合
# N: i9 I3 |, W7 w: V/ ? F為提高性能，各種液壓挖掘機(jī)節(jié)能控制措施的結(jié)合將更加廣泛。在以往的系統(tǒng)中，液壓泵上已經(jīng)集成有多種功能，但由于各種條件的限制，一般不超過(guò)三種。如液壓泵中，就集成有壓力切斷、正流量控制和功率限制功能，目前市場(chǎng)上比較流行的各種液壓泵原理圖中，也都集成有多種功能。隨著液壓技術(shù)的發(fā)展，有可能在泵上集成更多的功能。. C G( R" C, N: v$ R4 A
7、可變參數(shù)控制4 }0 k1 E9 A6 y w$ B
為使挖掘機(jī)更好地適應(yīng)各種工況下的負(fù)載要求，動(dòng)力系統(tǒng)內(nèi)部一些控制元件的設(shè)定參數(shù)將不再是固定值，而是能隨著挖掘機(jī)具體工作狀況而改變。例如，在日立建機(jī)生產(chǎn)的EX系列挖掘機(jī)上，負(fù)荷傳感閥上的壓力補(bǔ)償器設(shè)定壓差就能隨工作狀況而改變，增強(qiáng)了挖掘機(jī)工作時(shí)的適應(yīng)性?？梢灶A(yù)測(cè)，在將來(lái)的挖掘機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)中，將會(huì)有更多的控制參數(shù)可以調(diào)節(jié)，從而使挖掘機(jī)工作效率更高、操縱更容易。
' j# C# `& O6 r4 G) x! R8、泵-發(fā)動(dòng)機(jī)匹配控制將進(jìn)一步”智能化”- ~- K4 @# W. M7 ^. B" ?. v
借助計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，泵與發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配控制將進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)”智能化”，兩者之間的結(jié)合將更密切，實(shí)現(xiàn)一體化控制。在這種控制中，控制器能根據(jù)工作狀況的變化，自動(dòng)對(duì)液壓泵和發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)整，在保證輸出功率滿(mǎn)足工作需要的同時(shí)，使燃油消耗量最低。
% ?' z1 c, r) z/ c S9、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)和嵌入式系統(tǒng)將大量應(yīng)用
. t; `& Q V) R# n- p- I隨著液壓挖掘機(jī)“智能化”程度的提高，各種傳感器、控制器將遍布挖掘機(jī)各處，這將導(dǎo)致挖掘機(jī)內(nèi)部充斥各種導(dǎo)線(xiàn)、接頭，使控制系統(tǒng)變得復(fù)雜、可靠性降低。解決這一問(wèn)題的方法是采用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)，用一條串行線(xiàn)將所有的傳感器、控制器和執(zhí)行器連接起來(lái)，在保證系統(tǒng)具有強(qiáng)大功能的同時(shí)，具有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和高可靠性。
$ C( s7 G& t2 c J% g# w) t7 E- C目前，在行走機(jī)械領(lǐng)域，已經(jīng)有了這樣一種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)，稱(chēng)為CAN總線(xiàn)，但還未在挖掘機(jī)上得到普遍應(yīng)用。電子技術(shù)的發(fā)展使控制芯片的體積更小，功能更強(qiáng)，在挖掘機(jī)上幾乎不占任何空間，能完全嵌入到各種部件內(nèi)部，這也是將來(lái)液壓挖掘機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)的發(fā)展方向。
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發(fā)表于 2013-4-29 06:43:52
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