工程機械液壓系統(tǒng)動力匹配與控制技術的發(fā)展

何繼賢

（長沙職業(yè)技術學院，湖南 長沙 410000）

隨著我國科學技術的發(fā)展，工程機械一體化技術逐漸應用。在工程機械液壓系統(tǒng)中，動力匹配與控制技術可以很好將發(fā)動機、液壓技術與PLC技術等有機組合與鏈接。機械一體化的應用，不僅可以降低施工人員的工作強度，還可以提高機械產(chǎn)品的使用功能，在一定程度上提升了工作效率。本文主要介紹工程機械液壓系統(tǒng)中動力匹配與控制技術的研究現(xiàn)況與發(fā)展。

1 定量泵與單泵恒功率

（1）定量泵。工程機械液壓系統(tǒng)在早前的設計理念中，尤其是對小型機械的液壓系統(tǒng)設計一般都是用定量泵。在機械液壓系統(tǒng)中，需要注意的是，最大工作流量與輸出的功率不能超過發(fā)動機的凈功率。在大型機械液壓系統(tǒng)中，定量泵的設計理念直接限制大型的機械泵，導致功率系數(shù)直線降低，影響機械的性能，因此無法滿足大型機械的工作所需。

（2）單泵恒功率的設計。單泵系統(tǒng)的設計理念是根據(jù)變量系統(tǒng)的控制體系對變量泵的排量加以控制，早前機械液壓系統(tǒng)用恒功率來進行控制時，主要是根據(jù)變量體系中不同彈力的彈簧來設置的，從而對變量泵的流量輸出加以控制，這種控制技術的方式會產(chǎn)生不同的流量，如果液壓系統(tǒng)的壓力到達第一根彈簧所設置的壓力時，變量泵的排量會逐漸縮小。如果液壓系統(tǒng)的壓力與第二根彈簧設置的壓力一樣時，變量泵的變化就會呈現(xiàn)出曲線的狀態(tài)。可見，如果變量泵的變化曲線達到最大工作壓力時，最大工作量乘積的離散值就會更接近常數(shù)，從而提高發(fā)動機的功率系數(shù)，在一定程度上滿足了發(fā)動機的性能，并不會因為過載而出現(xiàn)熄火的現(xiàn)象。

2 雙泵與多泵恒功率

雙泵與多泵系統(tǒng)在設計過程中，多泵間的功率分配是設計難點，在設計時要考慮怎樣把發(fā)動機的功率更好的應用到各泵之間，在各機構的相互配合下，最大程度的發(fā)揮它的功效，從而更好的運用發(fā)動機的功率。到目前為止，在系統(tǒng)控制技術上，有很多組合方式。

（1）分功率控制技術。這種控制方式是根據(jù)各泵相關聯(lián)的位置，進行操作和執(zhí)行的體系，在操作過程中需要把發(fā)動機的功率根據(jù)一定的分配原則分給各泵。因此，這種分功率的控制技術，可以保證每個泵都有其相對應的控制體系，并且可以達到實現(xiàn)設定好的工作量。

（2）總功率控制技術?？偣β士刂葡到y(tǒng)和分功率控制系統(tǒng)不同，它的控制技術是讓每個泵用同一個變量體系，從而各泵之間的流量是相同的，也就說明它所體現(xiàn)在彈簧上的壓力是多泵之間的壓力總和。如果多泵的壓力總和達到彈簧的預設值時，主泵的工作量開始發(fā)生變化，它的變量的基本原理與單泵的恒功率變量的基本原理是一樣的。

（3）交叉?zhèn)鞲锌刂萍夹g。交叉?zhèn)鞲锌刂萍夹g是一種新型控制技術，它研發(fā)于20世紀80年代中期，是在總功率與分功率控制的基礎上研制的。交叉?zhèn)鞲锌刂萍夹g根據(jù)分功率的控制技術，把兩個泵的工作壓力相互交替來達到控制的目的，每個泵之間都具有獨立的變量體系，所以它的流量是不同的，如果任意一個泵的功率系數(shù)比總功率的一半還小時，則其他的功率會讓另外的泵所吸收；如果任意兩個泵的功率系數(shù)都達到總功率的一半時，則是這兩個泵平均分配功率系數(shù)。這種控制技術結合了總功率與分功率控制技術的優(yōu)點，相對來講是比較理想的機械控制系統(tǒng)。

（4）負反饋交叉?zhèn)鞲泄β士刂萍夹g。交叉?zhèn)鞲屑夹g雖然是比較理想的控制系統(tǒng)，能夠很好的利用發(fā)電機的功率，但是它只能控制兩個主泵的功率，如果控制多泵的功率，則每個泵就不會體現(xiàn)在同一個工作形態(tài)中，即使都在一個工作狀態(tài)下，也不能按照預定的最大排量進行工作。所以，在確定變量泵的功率上還是不能達到準確的狀態(tài)，因而體現(xiàn)的功率狀態(tài)并不穩(wěn)定。

3 匹配與控制技術研發(fā)難點

隨著科技水平的不斷提高，工程機械液壓系統(tǒng)動力匹配與控制技術逐漸被企業(yè)所應用，雖然很受關注，但其中的問題和難點還是不少。其一，企業(yè)在產(chǎn)品研發(fā)過程中，因技術研究能力有限而選擇國外的領先技術，從而使我國的自主品牌產(chǎn)品失去了市場競爭力。其二，目前我國機械一體化技術還沒有更好地將發(fā)動機、液壓技術與PLC技術結合在一起。所以在工程機械系統(tǒng)的控制上一定要體現(xiàn)出創(chuàng)新技術，研發(fā)出先進的技術產(chǎn)品。其三，機械液壓系統(tǒng)的動力匹配與控制技術的研發(fā)與實際應用還缺少充分的條件，研發(fā)中還需借鑒國外的檢測方法，難出成果和產(chǎn)品，因此需要國家加大科研投入開展技術攻關。

4 結語

工程機械液壓系統(tǒng)動力匹配與控制的研究，需要把科研、生產(chǎn)、市場三者有效結合起來，通過政府投入和科技人員努力，共同研發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權的高新機械產(chǎn)品。特別是要提高工程機械的工作效率與工作強度，增強液壓系統(tǒng)的控制能力，促進使工程機械向自動化、智能化方向發(fā)展。

［1］韓慧仙，曹顯利.工程機械液壓控制系統(tǒng)技術體系分析［J］.液壓氣動與密封，2010，（5）．

［2］郭雄華，韓慧仙，曹顯利.工程機械液壓系統(tǒng)可靠性分析［J］.制造業(yè)自動化，2010，（5）．

［3］王樹立，閆強.工程機械液壓系統(tǒng)故障診斷技術及實例分析［J］.硅谷，2010，（11）．