２０１０年８月

第３８卷第１６期

机床与液压

ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳ

Ａｕｇ．２０１０

Ｖ０１．３８Ｎｏ．１６

ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１—３８８１．２０１０．１６．０１９

小型挖掘机液压系统分析

张树忠１，吴文海１，蒋道成２

（１．西南交通大学机械工程学院，四川成都６１００３１；２．四川宜宾普什重机有限公司，ｗ）Ｊｌ宜宾６４４００７）

摘要：针对小型液压挖掘机的工况特点，分析并比较小型液压挖掘机节流控制系统、负载敏感控制系统以及与负载无

关的流量分配系统（ＬＵＤＶ）的功率损失和可控性，表明ＬＵＤＶ系统是小型挖掘机液压控制系统最佳选择。

关键词：小型液压挖掘机；功率损失；控制特性；ＬＵＤＶ

中图分类号：ＴＨｌ３７．３

文献标识码：Ａ

文章编号：１００１—３８８１（２０１０）１６－０５３－２

ＴｈｅＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＨｙｄｒａｕｌｉｃ

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２．ＹｉｂｉｎＳｉｃｈｕａｎＰｕｓｈＨｅａｖｙＭａｃｈｉｎｅｒｙＣｏ．。Ｌ１［＇Ｄ．，ＹｉｂｉｎＳｉｃｈｕａｎ

６４４００７，Ｃｈｉｎａ）

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ｅｘｃａｖａｔｏｒｓ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｍｉｎｉ

ｈｙｄｒａｕｌｉｃｅｘｃａｖａｔｏｒ；Ｐｏｗｅｒ

ｌｏｓｓ；Ｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｉｌｉｔｙ；ＬＵＤＶ

小型液压挖掘机具有机动能力强、体积小、多功

能作业等特点，适于各种土方量分散、作业范围狭窄

的工况，如公路养护、园林绿化、小区建设、市政工

程及农田建设等。近些年来得到高速发展，２００５年

我国１３ｔ以下小型挖掘机的销量达到了１１９５３台。

在小型挖掘机的构成中，液压系统是其核心部

件，既承担着能量转换的任务，又是人的肢体的延

伸，以完成操作者的各种控制策略。而其能量损失和

可控性是影响小型挖掘机性能的重要指标，故有必要

对小型挖掘机液压系统的节能性和可控性进行研究。

１

小型挖掘机液压系统分析

目前小型挖掘机的液压系统主要包括：节流控制

系统（包括正流量控制、负流量控制）、负载敏感控

制系统（ＬＳ）和与负载无关的流量分配系统

（ＬＵＤＶ）。

１．１

节流控制系统

节流系统，采用定量泵或恒功率泵配合三位六通

旁路节流多路控制阀，结构简单、耐用，对于油液的

污染不特别敏感，成本较低且技术成熟，因此目前国

内仍有大量小型挖掘机采用节流控制系统。

但节流控制系统存在大量的节流损失和溢流损

失，系统效率较低、发热量大，需要较大的冷却器，

见图１。

围与负载、流量、阀的行

程都有着必然的关系，如

负载压力大时，多路阀阀芯

的调速区减小，挖掘机动作

粗暴。图３反应了负载间的

影响，在非饱和区域内

（系统需求流量超过泵供油

能力），低负载执行元件会

降低高负载执行元件的速

度，甚至迫使高负载执行元

件停止。如图３中，在非饱

图１节流控制系统

的功率分配

和区域高负载（２５ＭＰａ）速度迅速降低。

流量

Ｑ—

Ｑ¨

图２节流控制系统

的控制特性

由图２可知，多负载并联时其控制起点及控制范

（１）

图３节流系统多负

载间的影响

根据上述分析可知节流控制系统具有以下特点：

控制与负载的变化有关；（２）高压、小流量时

收稿日期：２００９－０８—２８

作者简介：张树忠（１９８０一），男，博士研究生，主要从事机电液智能控制。电话：１３１９４８７４７７４，Ｅ—ｍａｉｌ：ｚｓｚｇｏ＠

１６３．ｃｏｒｎｏ

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