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  小型挖掘机液压系统的研究


  工业革命促进了工业技术的发展和进步,随着近现代全新的技术和工艺的出现,挖掘机也在不断的进行改进,无论是材料上还是生产工艺方面都取得了很大的进步。从蒸汽驱动的单斗挖掘机的出现到上个世纪九十年代电子智能化控制的挖掘机的使用,挖掘机的经历了五个阶段、一百多年的发展历程。目前,小型挖掘机的出现,在不同领域的建筑中都发挥了重要的作用。
小型履带式挖掘机液压系统的研究

  1 小型挖掘机液压系统的类型研究。


  按照液压泵的具体情况可以将液压系统分为定量系统和变量系统。


  1.1 定量系统


  定量系统是小型挖掘机最早使用的系统类型。定量系统所采用的定量泵的排量恒定不变,流量随着液压泵输入的转速变化而变化。定量系统的构成没有那么复杂,所选用的齿轮泵的价格也不高,比较经济实用,所以现在一些小型农用的挖掘机还在继续使用,我们就其中的两种定量系统进行简单的分析。

 小型挖掘机液压系统的研究
  (1)单泵定量系统。定量系统的液压泵功率的大小要与系统本身能承载的最大外负荷对应的工作速度相适合,这是因为定量泵的流量是恒定不变的,它的输出与油泵的出口压力成正比。在一般的情况下,挖掘机碰上最大外负的可能性很小,如果在工作过程中所承载的最大外负荷的平均值不超过六十个百分点,这样就会造成功率的资源浪费;


  (2)双泵定量系统。由两台定量液压泵构成的液压系统我们把它定义为双泵定量系统。包括双泵单回路液压系统和双泵双回路液压系统。


  双泵单回路定量系统是由两台定量泵进行工作的,其中一台的设定压力比另一台的设定压力要高一些。如果所承载的外负荷不是很大的时候,两台泵是同时工作的,两台泵输出的流量总和就是系统能够获得的能量;当外负荷的压力高于临界值的时候,压力低的那个泵就会停止向主油路供油,而由压力较高的那个泵进行供油,这样使流量降低,提高液压系统功率的使用,降低消耗。


  由于定量系统的齿轮泵比较低廉,构成简单,冲击力强,一般在低负荷的情况下,设备的使用寿命更长,同时定量系统流量和执行元件的速度都比较恒定,设备装置容易控制,方便使用。但是它的定量泵角功率太大,需要功率大的发动机与之相配,使发动机的功率利用
率降低,严重影响生产效率。

 小型挖掘机液压系统的研究
  1.2 变量系统


  定量系统的弊端比较明显,所以在上个世纪中后期挖掘机上的变量系统开始出现。变量系统能够随着负荷的改变而自动调节液压泵的排量,现在很多大中型挖掘机都在使用这个系统。变量液压系统的发电机功率不是固定的,是根据挖掘机所要承载的平均外负荷和作业的
度来确定的,目前变量系统的使用比较广泛。具体包括恒功率变量系统和压力切断控制系统。


  (1)恒功率变量系统。恒功率变量系统在挖掘机上的使用越来越被各大企业所看重,主要的原因就是这个系统可以通过自身的调节保持功率恒定,也就是说其输出功率主要靠变量泵口的压力来调节油泵输出流量和出口压力的乘积。正是因为变量泵的排量具备这样的优势,所以也就能更加充分的利用发动机的功率,提高挖掘机的性能。


  (2)压力切断控制系统。压力切断控制系统可以避免系统溢流的损失,当主回路的压力达到或者超过系统的安全设定时,每个系统的液压流就会自动回流。但在这个时候系统的压力往往也比较高,会使系统瞬间发热,为了解决这些问题,大多数液压挖掘机在采用这个系统都是为了能尽可能的降低泵的排出量,尽可能使其接近于零,从而降低系统的损失,降低系统的热度,减少能量的消耗。
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