工程机械液压系统动力匹配与控制技术的发展

何继贤

（长沙职业技术学院，湖南 长沙 410000）

随着我国科学技术的发展，工程机械一体化技术逐渐应用。在工程机械液压系统中，动力匹配与控制技术可以很好将发动机、液压技术与PLC技术等有机组合与链接。机械一体化的应用，不仅可以降低施工人员的工作强度，还可以提高机械产品的使用功能，在一定程度上提升了工作效率。本文主要介绍工程机械液压系统中动力匹配与控制技术的研究现况与发展。

1 定量泵与单泵恒功率

（1）定量泵。工程机械液压系统在早前的设计理念中，尤其是对小型机械的液压系统设计一般都是用定量泵。在机械液压系统中，需要注意的是，最大工作流量与输出的功率不能超过发动机的净功率。在大型机械液压系统中，定量泵的设计理念直接限制大型的机械泵，导致功率系数直线降低，影响机械的性能，因此无法满足大型机械的工作所需。

（2）单泵恒功率的设计。单泵系统的设计理念是根据变量系统的控制体系对变量泵的排量加以控制，早前机械液压系统用恒功率来进行控制时，主要是根据变量体系中不同弹力的弹簧来设置的，从而对变量泵的流量输出加以控制，这种控制技术的方式会产生不同的流量，如果液压系统的压力到达第一根弹簧所设置的压力时，变量泵的排量会逐渐缩小。如果液压系统的压力与第二根弹簧设置的压力一样时，变量泵的变化就会呈现出曲线的状态。可见，如果变量泵的变化曲线达到最大工作压力时，最大工作量乘积的离散值就会更接近常数，从而提高发动机的功率系数，在一定程度上满足了发动机的性能，并不会因为过载而出现熄火的现象。

2 双泵与多泵恒功率

双泵与多泵系统在设计过程中，多泵间的功率分配是设计难点，在设计时要考虑怎样把发动机的功率更好的应用到各泵之间，在各机构的相互配合下，最大程度的发挥它的功效，从而更好的运用发动机的功率。到目前为止，在系统控制技术上，有很多组合方式。

（1）分功率控制技术。这种控制方式是根据各泵相关联的位置，进行操作和执行的体系，在操作过程中需要把发动机的功率根据一定的分配原则分给各泵。因此，这种分功率的控制技术，可以保证每个泵都有其相对应的控制体系，并且可以达到实现设定好的工作量。

（2）总功率控制技术。总功率控制系统和分功率控制系统不同，它的控制技术是让每个泵用同一个变量体系，从而各泵之间的流量是相同的，也就说明它所体现在弹簧上的压力是多泵之间的压力总和。如果多泵的压力总和达到弹簧的预设值时，主泵的工作量开始发生变化，它的变量的基本原理与单泵的恒功率变量的基本原理是一样的。

（3）交叉传感控制技术。交叉传感控制技术是一种新型控制技术，它研发于20世纪80年代中期，是在总功率与分功率控制的基础上研制的。交叉传感控制技术根据分功率的控制技术，把两个泵的工作压力相互交替来达到控制的目的，每个泵之间都具有独立的变量体系，所以它的流量是不同的，如果任意一个泵的功率系数比总功率的一半还小时，则其他的功率会让另外的泵所吸收；如果任意两个泵的功率系数都达到总功率的一半时，则是这两个泵平均分配功率系数。这种控制技术结合了总功率与分功率控制技术的优点，相对来讲是比较理想的机械控制系统。

（4）负反馈交叉传感功率控制技术。交叉传感技术虽然是比较理想的控制系统，能够很好的利用发电机的功率，但是它只能控制两个主泵的功率，如果控制多泵的功率，则每个泵就不会体现在同一个工作形态中，即使都在一个工作状态下，也不能按照预定的最大排量进行工作。所以，在确定变量泵的功率上还是不能达到准确的状态，因而体现的功率状态并不稳定。

3 匹配与控制技术研发难点

随着科技水平的不断提高，工程机械液压系统动力匹配与控制技术逐渐被企业所应用，虽然很受关注，但其中的问题和难点还是不少。其一，企业在产品研发过程中，因技术研究能力有限而选择国外的领先技术，从而使我国的自主品牌产品失去了市场竞争力。其二，目前我国机械一体化技术还没有更好地将发动机、液压技术与PLC技术结合在一起。所以在工程机械系统的控制上一定要体现出创新技术，研发出先进的技术产品。其三，机械液压系统的动力匹配与控制技术的研发与实际应用还缺少充分的条件，研发中还需借鉴国外的检测方法，难出成果和产品，因此需要国家加大科研投入开展技术攻关。

4 结语

工程机械液压系统动力匹配与控制的研究，需要把科研、生产、市场三者有效结合起来，通过政府投入和科技人员努力，共同研发出具有自主知识产权的高新机械产品。特别是要提高工程机械的工作效率与工作强度，增强液压系统的控制能力，促进使工程机械向自动化、智能化方向发展。

［1］韩慧仙，曹显利.工程机械液压控制系统技术体系分析［J］.液压气动与密封，2010，（5）．

［2］郭雄华，韩慧仙，曹显利.工程机械液压系统可靠性分析［J］.制造业自动化，2010，（5）．

［3］王树立，闫强.工程机械液压系统故障诊断技术及实例分析［J］.硅谷，2010，（11）．