專利名稱：挖掘機液壓恒功率控制裝置的制作方法
挖掘機液壓恒功率控制裝置
技術(shù)領(lǐng)域 本發(fā)明屬于挖掘機技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種挖掘機液壓恒功率控制裝置。
技術(shù)背景 全液壓挖掘機在一個工作循環(huán)中液壓系統(tǒng)的壓力值變化非常大、中 型噸位的挖掘機液壓系統(tǒng)中的壓力一般要在30Kfg/mm2-350Kfg/mm2之間變化，根據(jù)液壓系 統(tǒng)中柱塞式雙聯(lián)斜盤變量泵的消耗功率W = PXQ/ n (W為柱塞式雙聯(lián)斜盤變量泵吸收的功
率，P為主泵排出的壓力，Q為主泵排出的流量，n為主泵的效率)這個公式中可以看出，如
果保持柱塞式雙聯(lián)斜盤變量泵排量不變，其柱塞式雙聯(lián)斜盤變量泵吸收的功率也會隨著壓 力的變化而大幅度的變化。為了改善這種狀況，現(xiàn)在國內(nèi)外挖掘機的液壓動力源一般都是 采用柱塞式斜盤雙聯(lián)變量泵，并且采用恒功率控制，目的是要在一定的壓力變化范圍內(nèi)通 過調(diào)整柱塞式雙聯(lián)斜盤變量泵的排量，使得柱塞式雙聯(lián)斜盤變量泵吸收的功率成為定值。
但是分析這種主泵的工作原理和P-Q(壓力-流量)曲線可以發(fā)現(xiàn)，由于這種柱塞式雙聯(lián)斜
盤變量泵所用的恒功率調(diào)節(jié)器是利用內(nèi)外套在一起長短不一的兩個彈簧，在壓力升高的過 程中，開始只壓縮較長的彈簧，然后壓縮兩個相當于并聯(lián)彈簧，產(chǎn)生如圖1中曲線I所示的
實際柱塞式雙聯(lián)斜盤變量泵吸收功率P-Q折線。而理論上的恒功率曲線應(yīng)該是一條近似的
反函數(shù)曲線，即如附圖1中曲線II所示。兩曲線相比較可以看出在低壓區(qū)域，特別是在功
率起控點A點附近，柱塞式雙聯(lián)斜盤變量泵的實際吸收功率要遠遠大于理論功率，這就要 求所匹配的發(fā)動機要有足夠的功率余量，否則會造成發(fā)動機憋車，而在高壓區(qū)域，柱塞式雙 聯(lián)斜盤變量泵的實際吸收功率又小于理論功率，使得挖掘機動作變慢。同時這種主泵還存 在一個在系統(tǒng)壓力達到設(shè)定壓力的時候，液壓系統(tǒng)上的主溢流閥開啟，這時候柱塞式雙聯(lián) 斜盤變量泵輸出的液壓油幾乎全部從溢流閥中流出，從而造成功率損失的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)存在柱塞式雙聯(lián)斜盤變量泵的實際
恒功率曲線和理論恒功率曲線不一致造成功率損失的技術(shù)問題，提供一種挖掘機液壓恒功 率控制裝置，從而克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案包括與柱塞式雙聯(lián)斜盤變量泵軸 連接的發(fā)動機和先導(dǎo)泵、柱塞式雙聯(lián)斜盤變量泵分別通過壓力變送器與由單片機組成的 MCU控制器連接，其要點是MCU控制器通過電磁比例閥再分別由功率調(diào)節(jié)器與柱塞式雙聯(lián) 斜盤變量泵連接，形成一個閉合回路。 本發(fā)明可以根據(jù)壓力變送器采集的柱塞式雙聯(lián)斜盤變量泵輸出的壓力大小，通過 查找有二維數(shù)據(jù)組成的曲線坐標參數(shù)，輸出相應(yīng)的電磁比例閥輸出電流，以控制柱塞式雙
聯(lián)斜盤變量泵輸出的流量大小，使柱塞式雙聯(lián)斜盤變量泵的吸收的功率w = pxq/ n保持
為一個常量。 本發(fā)明解決了柱塞式雙聯(lián)斜盤變量泵的實際恒功率曲線和理論恒功率曲線不一 致的問題，使柱塞式雙聯(lián)斜盤變量泵在實際工作過程中以接近真正的恒功率曲線進行調(diào) 整，這樣能夠充分發(fā)揮發(fā)動機的能力，同時還可以大大降低在系統(tǒng)溢流時的柱塞式雙聯(lián)斜 盤變量泵流量，減少功率損失，節(jié)約燃油。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)P-Q曲線變化示意3


圖2是本發(fā)明工作原理結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明P-Q曲線變化示意圖4是本發(fā)明挖掘機工作過程中P-Q曲線變化示意圖。 圖中1、7、壓力變送器2、10、柱塞式雙聯(lián)斜盤變量泵3、9、功率調(diào)節(jié)器4、電磁 比例閥5、MCU控制器6、發(fā)動機8、先導(dǎo)泵具體實施方式
根據(jù)圖2，本發(fā)明它包括與柱塞式雙聯(lián)斜盤變量泵2、10軸連接 的發(fā)動機6和先導(dǎo)泵8、柱塞式雙聯(lián)斜盤變量泵2、10分別通過壓力變送器1、7與由單片機 組成的MCU控制器5連接，MCU控制器5通過電磁比例閥4再分別由功率調(diào)節(jié)器3、9與柱 塞式雙聯(lián)斜盤變量泵2、10連接。
本發(fā)明具體工作原理介紹如下 柱塞式雙聯(lián)斜盤變量泵2、10的排量是隨著電磁比例閥4的電流的大小而變化的， 如圖3所示，當電磁比例閥4通過的電流I = a mA時柱塞式雙聯(lián)斜盤變量泵2、10的P-Q 曲線為A ;當電磁比例閥4通過的電流I = b mA時柱塞式雙聯(lián)斜盤變量泵2、 10的P-Q曲 線為B ;當電磁比例閥4通過的電流I = c mA時柱塞式雙聯(lián)斜盤變量泵2、10的P-Q曲線 為C。 挖掘機在挖掘工作過程中，如圖4所示，當液壓系統(tǒng)的壓力等于P工的時候，MCU輸 出到電磁比例閥4的電流為Ip經(jīng)過調(diào)控使柱塞式雙聯(lián)斜盤變量泵2、10的流量為Q工；當液 壓系統(tǒng)的壓力等于P2的時候，MCU控制器5輸出到電磁比例閥4的電流為12，經(jīng)過調(diào)控使柱
塞式雙聯(lián)斜盤變量泵2、10的流量為92。......當液壓系統(tǒng)的壓力等于Pn的時候，MCU控
制器5輸出到電磁比例閥4的電流為In，經(jīng)過調(diào)控使柱塞式雙聯(lián)斜盤變量泵2、 10的流量為
Qn。這樣就有點1、點2、點3.......^ n組成一條能使W = PXQ/ n等于常數(shù)的理想恒功
率曲線。 當液壓系統(tǒng)壓力接近設(shè)定的溢流壓力時，通過使流經(jīng)電磁比例閥4的電流迅速減 小，可以迅速的減少柱塞式雙聯(lián)斜盤變量泵2、 10的排量，使溢流流量降到很低，從而節(jié)約 了燃料消耗。
權(quán)利要求
一種挖掘機液壓恒功率控制裝置，它包括與柱塞式雙聯(lián)斜盤變量泵軸連接的發(fā)動機和先導(dǎo)泵、柱塞式雙聯(lián)斜盤變量泵分別通過壓力變送器與由單片機組成的MCU控制器連接，其特征是MCU控制器通過電磁比例閥再分別由功率調(diào)節(jié)器與柱塞式雙聯(lián)斜盤變量泵連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種挖掘機液壓恒功率控制裝置，屬于挖掘機技術(shù)領(lǐng)域，它包括與柱塞式雙聯(lián)斜盤變量泵軸連接的發(fā)動機和先導(dǎo)泵、柱塞式雙聯(lián)斜盤變量泵分別通過壓力變送器與由單片機組成的MCU控制器連接，其特征是MCU控制器通過電磁比例閥再分別由功率調(diào)節(jié)器與柱塞式雙聯(lián)斜盤變量泵連接。本發(fā)明解決了柱塞式雙聯(lián)斜盤變量泵的實際恒功率曲線和理論恒功率曲線不一致的問題，使柱塞式雙聯(lián)斜盤變量泵在實際工作過程中以接近真正的恒功率曲線進行調(diào)整，這樣能夠充分發(fā)揮發(fā)動機的能力，同時還可以大大降低在系統(tǒng)溢流時的柱塞式雙聯(lián)斜盤變量泵流量，減少功率損失，節(jié)約燃油。
文檔編號E02F9/20GK101768990SQ20101011029
公開日2010年7月7日 申請日期2010年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月6日
發(fā)明者任永春, 凌在山, 劉代永, 宋秀山, 尤銀剛, 龐建光, 李暉, 王克車, 王永康 申請人:山東眾友工程機械有限公司