专利名称：挖掘机液压恒功率控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于挖掘机技术领域，涉及一种挖掘机液压恒功率控制装置。
背景技术：
全液压挖掘机在一个工作循环中液压系统的压力值变化非常大、中型 吨位的挖掘机液压系统中的压力一般要在30Kfg/mm2-350Kfg/mm2之间变化，根据液压系统 中柱塞式双联斜盘变量泵的消耗功率W = PXQ/ n (W为柱塞式双联斜盘变量泵吸收的功 率，P为主泵排出的压力，Q为主泵排出的流量，n为主泵的效率)这个公式中可以看出，如 果保持柱塞式双联斜盘变量泵排量不变，其柱塞式双联斜盘变量泵吸收的功率也会随着压 力的变化而大幅度的变化。为了改善这种状况，现在国内外挖掘机的液压动力源一般都是 采用柱塞式斜盘双联变量泵，并且采用恒功率控制，目的是要在一定的压力变化范围内通 过调整柱塞式双联斜盘变量泵的排量，使得柱塞式双联斜盘变量泵吸收的功率成为定值。 但是分析这种主泵的工作原理和P-Q(压力-流量)曲线可以发现，由于这种柱塞式双联斜 盘变量泵所用的恒功率调节器是利用内外套在一起长短不一的两个弹簧，在压力升高的过 程中，开始只压缩较长的弹簧，然后压缩两个相当于并联弹簧，产生如图1中曲线I所示的 实际柱塞式双联斜盘变量泵吸收功率P-Q折线。而理论上的恒功率曲线应该是一条近似的 反函数曲线，即如附图1中曲线II所示。两曲线相比较可以看出在低压区域，特别是在功 率起控点A点附近，柱塞式双联斜盘变量泵的实际吸收功率要远远大于理论功率，这就要 求所匹配的发动机要有足够的功率余量，否则会造成发动机憋车，而在高压区域，柱塞式双 联斜盘变量泵的实际吸收功率又小于理论功率，使得挖掘机动作变慢。同时这种主泵还存 在一个在系统压力达到设定压力的时候，液压系统上的主溢流阀开启，这时候柱塞式双联 斜盘变量泵输出的液压油几乎全部从溢流阀中流出，从而造成功率损失的问题。实用新型内容本实用新型的目的是解决现有技术存在柱塞式双联斜盘变量泵 的实际恒功率曲线和理论恒功率曲线不一致造成功率损失的技术问题，提供一种挖掘机液 压恒功率控制装置，从而克服现有技术的不足。为实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案包括与柱塞式双联斜盘变量 泵轴连接的发动机和先导泵、柱塞式双联斜盘变量泵分别通过压力变送器与由单片机组成 的MCU控制器连接，其要点是MCU控制器通过电磁比例阀再分别由功率调节器与柱塞式双 联斜盘变量泵连接，形成一个闭合回路。本实用新型可以根据压力变送器采集的柱塞式双联斜盘变量泵输出的压力大小， 通过查找有二维数据组成的曲线坐标参数，输出相应的电磁比例阀输出电流，以控制柱塞 式双联斜盘变量泵输出的流量大小，使柱塞式双联斜盘变量泵的吸收的功率w = PXQ/n 保持为一个常量。本实用新型解决了柱塞式双联斜盘变量泵的实际恒功率曲线和理论恒功率曲线 不一致的问题，使柱塞式双联斜盘变量泵在实际工作过程中以接近真正的恒功率曲线进行 调整，这样能够充分发挥发动机的能力，同时还可以大大降低在系统溢流时的柱塞式双联 斜盘变量泵流量，减少功率损失，节约燃油。
图1是现有技术P-Q曲线变化示意图；[0008]图2是本实用新型工作原理结构示意图；图3是本实用新型P-Q曲线变化示意图；图4是本实用新型挖掘机工作过程中P-Q曲线变化示意图。图中1、7、压力变送器2、10、柱塞式双联斜盘变量泵3、9、功率调节器4、电磁比例 阀5、MCU控制器6、发动机8、先导泵具体实施方式
根据图2，本实用新型它包括与柱塞式双联斜盘变量泵2、10轴连 接的发动机6和先导泵8、柱塞式双联斜盘变量泵2、10分别通过压力变送器1、7与由单片 机组成的MCU控制器5连接，MCU控制器5通过电磁比例阀4再分别由功率调节器3、9与 柱塞式双联斜盘变量泵2、10连接。本实用新型具体工作原理介绍如下柱塞式双联斜盘变量泵2、10的排量是随着电磁比例阀4的电流的大小而变化的， 如图3所示，当电磁比例阀4通过的电流I = a mA时柱塞式双联斜盘变量泵2、10的P-Q 曲线为A ；当电磁比例阀4通过的电流I = b mA时柱塞式双联斜盘变量泵2、10的P-Q曲 线为B ；当电磁比例阀4通过的电流I = c mA时柱塞式双联斜盘变量泵2、10的P-Q曲线 为C。挖掘机在挖掘工作过程中，如图4所示，当液压系统的压力等于Pi的时候，MCU输 出到电磁比例阀4的电流为I”经过调控使柱塞式双联斜盘变量泵2、10的流量为Qi ；当液 压系统的压力等于P2的时候，MCU控制器5输出到电磁比例阀4的电流为12，经过调控使柱
塞式双联斜盘变量泵2、10的流量为Q2。......当液压系统的压力等于时候，MCU控
制器5输出到电磁比例阀4的电流为In，经过调控使柱塞式双联斜盘变量泵2、10的流量为
Qn。这样就有点1、点2、点3.......点n组成一条能使W = PXQ/ n等于常数的理想恒功
率曲线。当液压系统压力接近设定的溢流压力时，通过使流经电磁比例阀4的电流迅速减 小，可以迅速的减少柱塞式双联斜盘变量泵2、10的排量，使溢流流量降到很低，从而节约 了燃料消耗。
权利要求一种挖掘机液压恒功率控制装置，它包括与柱塞式双联斜盘变量泵轴连接的发动机和先导泵、柱塞式双联斜盘变量泵分别通过压力变送器与由单片机组成的MCU控制器连接，其特征是MCU控制器通过电磁比例阀再分别由功率调节器与柱塞式双联斜盘变量泵连接。
专利摘要本实用新型公开了一种挖掘机液压恒功率控制装置，属于挖掘机技术领域，它包括与柱塞式双联斜盘变量泵轴连接的发动机和先导泵、柱塞式双联斜盘变量泵分别通过压力变送器与由单片机组成的MCU控制器连接，其特征是MCU控制器通过电磁比例阀再分别由功率调节器与柱塞式双联斜盘变量泵连接。本实用新型解决了柱塞式双联斜盘变量泵的实际恒功率曲线和理论恒功率曲线不一致的问题，使柱塞式双联斜盘变量泵在实际工作过程中以接近真正的恒功率曲线进行调整，这样能够充分发挥发动机的能力，同时还可以大大降低在系统溢流时的柱塞式双联斜盘变量泵流量，减少功率损失，节约燃油。
文档编号E02F9/20GK201605620SQ20102011429
公开日2010年10月13日 申请日期2010年2月6日 优先权日2010年2月6日
发明者任永春, 凌在山, 刘代永, 尤银刚, 庞建光, 李晖 申请人:山东众友工程机械有限公司