挖掘机发动机与常规液压泵的功率匹配

 
   挖掘机工作时的能量传递是通过发动机-液压泵-主阀-执行机构来实现的.在能量传递的路线中,发动机与液压泵的功率匹配合适与否决定着系统功率利用率的高低及系统工作的平稳性,在二者之间建立合理的控制模型和采取有效的控制策略一直是研究人员和工程师们关注的焦点.现代挖掘机多采用柴油机作为动力源,本文研究中采用Cummins公司的6B T柴油机,其外特性曲线模型为Me=-5×10-4n2e+1170ne-752140.

(1)调速特性曲线模型为Me=-218ne+6 101α

(2)式中:Me,ne和α分别表示发动机的矩,转速和油门开度.柴油机与液压泵一般通过弹性连接盘连接,不考虑二者之间的功率损失,则发动机与液压泵的匹配方程为nb=ne, Mb=Me

(3)式中:nb和Mb为液压泵的输入转速和转矩.对于采用常规液压泵的系统,在对挖掘机的功率匹配方案进行设计时,考虑到功率储备及发动机在使用过程中会引起功率下降,因此为了防止发动机超载掉速,泵的功率曲线设置在任何负载情况下都必须低于发动机的功率曲线,一般为发动机的85%左右.由于发动机的功率不能充分发挥出来,会影响整机的性能,恒功率变量泵的功率曲线在理想情况下是双曲线,而实际的功率曲线则由折线近似代替双曲线,因此泵的实际功率低于理论功率。

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