工程机械液压系统动力匹配与其控制技术探讨

姚大龙

摘 要： 近年来，随着我国经济的快速发展，而我国是工业发展也十分迅速，机电一体化已经逐渐应用到工业的各个方面。为了能够有效地提高工程机械液压系统动力的控制技术，对工程机械液压系统动力匹配与其控制技术进行了分析，并针对其工作中所存在的问题提供了一系列的解决方案。

关键词： 工程机械;液压系统;动力匹配;控制技术

【中图分类号】TH137     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）01-0206-01

引言：工程机械液压系统动力匹配和控制技术属于较为典型的机电一体化技术，此种技术能够实现PLC控制技术、液压系统和发送机的相互连接，使三者能够成为一个整体。在进行作业的过程中，能够为机械提供可靠且稳定的性能。对于大部分需要连续作业大型机械，此种机电一体化能够更好的帮助操作人员，有效节约操作时间，并且还能够有效降低操作过程中出现失误的机率，那么此种技术就被广泛使用到工程机械液压系统中。基于此，本文就利用此种技术的发展，对工程机械液压系统控制技术的设计进行了全面的研究。

1 工程液压系统动力匹配与控制技术优势分析

机械液压系统动力匹配控制技术的技术类型本质上归属与机电一体化，该技术能够同时连接工程机械的液压系统、PLC控制系统以及发送机装置，令这三者组成一个整体系统。实施工程机械作业的过程中，能够保证系统稳定运行。当前在大部分工程作业中，大型机械往往都需要长久持续运行，而这种机电一体化的机械控制模式，能够最大程度减少技术人员的操作压力，提升操作效率，并且大大减少操作期间存在的人为失误概率，也是因为这些显著优势，当前该技术在工程机械液压系统中得到普及。

2 工程机械液压系统动力匹配技术

2.1 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，变量泵的變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。

2.2 双泵、单泵、多泵定功率设计。单泵是使用弹力系数不一样的弹簧设计以达到对泵进行流量控制。使用不同弹力的弹簧达到控制流量的原理是：如果单泵产生不一样的流量时，系统中的一个压力弹簧就被触压到，从而使单泵的排出量减少。随后，其弹力又会触及到第二个弹簧，进而会使其输出量呈现曲线变化的模式。双泵和多泵在定功率设计系统上会将其所控制的发动机输出功率均匀的分配到各个泵的控制点上，这是双泵和多泵在定功率设计系统上的难点和重点。首先，需要对电功率设计系统上各个发动机输出功率的分配方式进行控制，然后再根据其实际的输出功率来进行工作。其次，在定功率设计系统设计的过程中，需要保证每个泵的输出功率是一定的，并且也要保证每个泵的工作是一个完整的个体，这样有利于确保每个泵在工作的过程中能够达到自己的日常输出量。如果在生产的过程中所有需要的泵不能够达到一定的数量，就会使发动机输出的功率受到浪费。且由于发动机的输出功率会受电力的影响，所以其在工作的共同发展的输入功率也是不能够在可控范围之内。因此，为了使发动机输入功率和泵的输入功率能够被合理的应用，就会在工程机械液压动力系统中应用机械传感技术，但机械传感技术的造价成本比较高，所以很难得到积极的推广与利用。

3 液压系统动力匹配与控制技术分析

3.1 负反馈交叉传感功率匹配控制技术。该技术的系统控制效果相对理想，可以充分利用系统中发电机装置的运行功率。但是该技术的控制内容有限，主要负责控制系统两个主泵功率，如果控制多泵系统，那么系统中每个泵的实际工作形态会出现差异，即使令其处于相同的工作状态，也不能达到预计最大排量标准。应用该技术无法可靠调整变量泵功率，因此会影响实际功率状态的稳定性。

3.2 计算机控制功率优化匹配控制技术。当前随着计算机控制技术的快速发展，国内外很多企业已经将其引入到液压系统动力匹配控制技术当中，且应用效果良好。在过去大规模应用的恒功率控制系统中，其对于柴油机装置与控制系统的匹配控制相对来说很保守，油泵装置的实际输出扭矩远远小于发动机的最大输出数值，在这种情况下，如果柴油机装置性能下降，那么转速随之下降的同时很可能导致设备熄火。当前我国浙江大学的流体传动及控制实验室对此进行了深入研究，其实验台应用了计算机功率优化控制系统。该系统具备多种怠速模式以及工作模式，可以根据实际运行需求进行设置和选择，模式设定完毕之后，计算机会传达指令，此时设备电机会进行接受，给定油门开度，此时计算机可根据系统数据设置柴油机装置的目标转速。与此同时，该控制系统还具备节能控制模式。系统拟定输出模式与实际功率之后，能够对主泵以及油门排量实施无级控制，令系统发动机装置始终处于目标转速范围。

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。

参考文献

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