??? 3.液壓挖掘機的功率匹配節能控制方案研究
? ? 液壓挖掘機功率匹配的節能控制的整體控制方案需要將柴油機與液壓泵之間、液壓泵與液壓系統之間、液壓系統與負載部分之間的能量損耗全部考慮在內，只有這樣才能達到有效節省能耗的目的。只有找到燃油功率的最經濟工作曲線，才能確定液壓挖掘機的功率、轉速、扭矩等量的最佳值，下面本文將具體來分析。
? ? 3.1總體方案設計。整體方案設計的最終控制目標是控制柴油機的整體運行狀態與液壓泵的輸出功率，保障柴油機始終能夠在外特性最佳油耗曲線附近工作。具體策略主要從兩個方面來設計。首先，改善柴油機與液壓泵之間的適應性，根據液壓泵的負載信號反饋，通過電控系統調節液壓泵功率與柴油機輸出功率全功率匹配，減少柴油機轉速的波動，在提高工作效率的同時，也節省了能耗；其次，采用電液伺服控制技術，達到準確、快速調節速度的目的并在液壓泵與負載環節之間采用閥控液壓系統。通過這兩個方面的改進，從而達到提升負荷工況下的動力性與燃料經濟性的目的，提升液壓挖掘機節能性的改進。
? ? 3.2工作模式選擇。為了適應挖掘機負載變化過于頻繁的情況，往往需要引進分工況控制技術，以適應不同的工況和作業要求。分工況控制的具體實施辦法主要是依據實際的工作狀況選擇適用的動力模式，并依據動力模式來科學設置油門位置，然后找到相應的動力模式下的柴油機轉速和液壓泵控制特性。液壓挖掘機的動力模式主要有四大類：重負荷挖掘模式(H模式)、標準作業模式(S模式)、輕載作業模式(F模式)、怠速模式(L模式)。依次與之相對應的發動機油門位置分別是100％、85％、70％和50%。
? ? 3.3自動怠速控制。挖掘機作業過程中，短暫停止操作時，發動機自動處于怠速狀態以節省燃油。采用自動怠速后，替代了高怠速工況，通過簡單計算可知，油耗可下降6.8％。自動怠速是由操縱閥操縱連動控制的，過去操縱閥一操縱發動機就一下子恢復高速，現已采用操縱閥手柄操縱量與發動機恢復轉速連動，這樣在微動操縱時發動機轉速緩慢上升，防止不必要使發動機轉速一下子升得過高，可進一步節能。
? ??4.液壓挖掘機節能控制系統設計建議
? ? 4.1改進液壓系統以提高節能效果。對液壓系統的改進主要是從液壓系統的工作元件以及工作環節進行改進。首先，由定量泵改為變量泵，并采用壓力感應恒功率控制裝置，來節能耗能；其次，為了提升柴油機的功率利用率，將節流調速轉變為容積調速，液壓泵輸出的油液直接進入執行元件，沒有溢流損失和節流損失，且工作壓力隨負載變化而變化，因此效率高，發熱少，可以有效提升柴油機工效，節省能耗；最后，將中心開式系統改為中心閉式系統，并通過負流量或者正流量控制的方式與中心系統配合實現負載傳感壓力補償控制，使得液壓泵在中位時以低壓小流量工作，達到節省能耗的目的。
? ? 4.2能量再生和回收利用。在液壓挖掘機的作業過程中，位能和動能的損失過大，為此，應當考慮能量的再回收和利用。通過在工作裝置中設置再生回路，實現回油再利用，提高了工作裝置的作業速度，改善了復合操縱性能和使液壓系統的能耗降低，效率提高。
? ? 4.3柴油機和液壓泵的綜合控制。對柴油機和液壓泵的綜合控制主要是從三個方面來改進。首先是實現二者之間的最佳功率匹配，改變傳統液壓泵功率小于柴油機功率的利用現狀，通過引進轉速感應控制裝置來充分利用柴油機的工作效率，既提升效率又節省能耗。二是實行分工況控制，通過選用不同的動力模式來決定柴油機油門位置、柴油機轉速，找到不同工況的最佳平衡點，節能提速。最后是控制發動機和液壓泵在聯合工作最高效率點上工作，通過柴油機轉速和液壓泵的排量來確定工作裝置的工作速度，及時改變柴油機轉速，使其能夠穩定運行在高效率的工況點上，從而提升動力系統的工作性能，實現整個工作系統的經濟性和可靠性。
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? ? 液壓挖掘機作為一種重要的工程機械，在現代化施工工程中占據著舉足輕重的地位。如今各大企業已與各高校聯合，紛紛投入大量資金，對液壓挖掘機功率匹配的節能控制技術展開研究。通過上述本文的探討，筆者主要從挖掘機的主要功率損失、國內液壓挖掘機節能控制采用的技術狀況、液壓挖掘機的功率匹配節能控制方案研究、液壓挖掘機節能控制系統設計建議四個方面展開了詳盡的介紹，以期能夠改善液壓挖掘機的節能控制現狀，促進液壓挖掘機機電一體化節能控制技術的顯著發展和進步。
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