液压挖掘机三种常见液压系统分析

常用的三种液压系统的分析

目前，液压挖掘机常用的三种液压系统是负流量控制系统，正流量控制系统自己负荷传感控制系统，他们有什么优缺点，对他们的分析比较，对于液压统的选型，是非常有必要的。

下面，根据本人从事多年的挖掘机设计、服务、培训工作的经验，从节能、复合动作操作性能、单个动作速度调整、直线行走功能、响应速度、控制阀的构成、可靠性、一故障处理难度、成本共9个方面进行浅析比较。

节能

液压系统是否节能，取决于该系统泵的流量和压力是否更多的参与到实际工作中，理想状态是流量和压力完全与实际工作相匹配，但是实际上总有些偏差。负流量和正流量控制系统，泵出口流量略大于动作需要流量，泵出口压力与负载压力基本相等。负荷传感控制系统，泵出口流量约等于动作需要流量，泵出口压力略大于负载压力。所以，这三种液压系统的节能效果较好，但都达不到理想状态。

复合动作操作性能

评价复合动作操作性能是否良好，取决于同时操作多个动作时的协调性，协调性好，说明复合动作操作性能好，反之操作性能不好。负流量和正流量控制系统，各动作分配的流量大小除与主阀开口有关外，还与负载大小有关，压力小的先动，压力大的后动。而负荷传感控制系统，各动作分配的流量大小与负载无关，仅与相应主阀开口大小，即先导阀操作角度有关，完全由操作手控制。所以，负荷传感控制系统复合操作性能优于负流量和正流量控制系统。

单个动作速度调整

负流量和正流量控制系统，可通过调整阀芯开口面积或行程实现，但由于通过流量与负载大小相关，调节不准确。而负荷传感控制系统，通过调整阀芯开口面积或行程实现，与负载大小无关，调节较准确。所以，负荷传感控制系统单个动作速度调整性能优于负流量和正流量控制系统。

直线行走功能

负流量和正流量控制系统，有专用的直线行走阀，控制准确。而负载传感控制系统，无直线行走阀，由于元件制造精度不同，有一定偏差。所以，负流量和正流量控制系统直线行走功能优于负荷传感系统。

响应速度

正流量控制系统，二次先导压力直接反馈到泵的排量调节机构，一旦操作手柄，泵的斜盘角度马上受到控制。负流量和负荷传感控制系统，操作手柄后，主阀芯开始移动，才有控制信号控制泵的斜盘角度，这样，会有一定的滞后。所以，正流量控制系统响应速度优于负流量和负荷传感控制系统，负流量和负荷传感控制系统的响应速度差不多。

控制阀的构成

负流量控制系统，有负流量溢流阀，有直线行走阀及相应控制回路，有各种动作优先阀，有合流阀芯。正流量控制系统，有控制信号选取梭阀组，有直线行走阀及相应控制回路，有各种动作优先阀，有合流阀芯。负荷传感控制系统，每片主词均需要压力补偿阀，有高压选择阀。

可靠性

负流量控制系统的应用已经有很多年，其技术非常成熟，可靠性是最好的，而正流量和负荷传感控制系统，应用方面有些晚，加上正流量控制系统有梭阀组，负荷传感系统有压力补偿阀，这些对系统的可靠性有一定影响。

故障处理难度

相比负流量和正流量控制系统，负荷传感系统所特有的压力补偿阀和高压选择阀，与动作的关联性更多，这样增加了故障处理的难度。

成本

由于负流量控制系统广泛以及多年的应用，技术成熟、可靠，加上形成大规模、批量化的生产，其成本控制比较好。相比负流量，正流量控制系统的主要液压元件差不多，其成本与负流量控制系统差不多。而负载敏感系统，由于有压力补偿阀和高压选择阀，加上负载敏感系统调试周期更长，所以在成本方面没有什么优势。

常用三种液压系统的比较

由上述分析，总结如下图

常用三种液压系统的应用情况

在挖掘机实际应用方面，负载传感控制系统用得最好的是日本的小松公司，正流量控制系统要数国外的神钢，沃尔沃、日立等公司，国内的三一公司，负流量控制系统有国外的卡特彼勒、现代等公司，国内的柳工、徐工等公司。观察这几年以及分析未来的发展趋势，正流量控制系统以及独有的响应速度快的优势，应用越来越多，负流量控制用得越来越少。

结论

至于那种液压系统更好，目前行业没有定论。但是，本人认为，应该综合考虑各个方面，除了以上提到的9个方面外，还要考虑企业的优势，市场的接受程度，应用工况等，这样，才能选择合适的控制系统。

本文来源:液压气动与密封

作者:韦会周，玉有恩

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