一台日立ZAXIS120型挖掘机工作过程中出现左行走缓慢且跑偏现象。分析认为，产生故障的原因可能是行走先导阀、左行走马达、左行走溢流阀以及控制左行走的2号泵（变量泵）等部位有故障。

为了提高挖掘机泵控负载敏感系统工作稳定性,设计了一种流量调节的反馈控制系统。对负载敏感阀直径、旁路阻尼孔尺寸和弹簧刚度开展综合分析,构建出泵输出流量与压力之间的函数关系,同时以AMEsim验证了流量响应的性能。研究结果表明随着阀芯直径的增大,响应速度加快,超调量增加。当阀芯直径为10 mm时,未出现超调情况。随着弹簧刚度提高,系统发生了更明显的振荡,通常弹簧刚度设定介于15~20 N/mm范围内。当阻尼孔较小时有更长的流量阶跃响应时间,未出现超调的情况;随着阻尼孔直径的增大,流量阶跃可以在更短时间内达到稳定状态。该研究对实际挖掘机泵控负载敏感系统参数调整、工作效率提高,具有很好的实际指导意义,易于推广应用。

针对挖掘机在挖掘作业过程中普遍存在能耗过高的问题,在深入分析负流量液压系统的基础上,利用AMESim平台建立挖掘机工作装置机液系统联合仿真模型,并通过仿真与实测曲线对比验证仿真模型的正确性。基于仿真模型,对挖掘机挖掘工况的能耗分布进行研究。研究表明,在典型挖掘工况下,节流损失占系统能耗的39%,其中斗杆优先阀能耗约占13.6%。据此结论,提出在斗杆优先阀先导油路设置切断阀的改进方案,以优化挖掘作业时的流量分配。

根据液压多路阀测试标准要求,设计了基于NI-DAQ的挖掘机液压多路阀测试系统。该系统采用电液比例技术完成液压系统的控制,通过NI数据采集卡实现了数据的采集、处理、显示、管理、测试过程对多路阀的复杂控制等功能。实际应用表明,该测试系统测试精度和试验效率高,能够自动完成多路阀的各类型式试验和出厂试验。

为解决挖掘机不确定性非平稳随机载荷与确定性阀芯拓扑形态的匹配问题,提出了挖掘机多路阀的载荷分类设计。将挖掘机非平稳随机循环载荷近似地分解为由作业条件决定的趋势项和由力学特性决定的随机项;构建趋势项负载参数化模型,选择具有显著性影响的模型参数表达载荷变化;根据典型作业条件及机体机构确定负载模型参数变化域(负载变化范围),将负载模型参数变化域离散为若干类别,各类别在较小的载荷变化范围内设计对应阀芯,根据不同挖掘机的实际载荷变化范围选择恰当阀芯,以此实现机种作业载荷与其阀芯拓扑的匹配。以某20吨级液压挖掘机回转联阀芯与回转载荷的匹配为研究对象,验证了该设计方法的有效性。挖掘机多路阀的载荷分类设计,可实现面向不同机种、不同作业条件,满足多路阀节流特性要求的阀芯拓扑形态快速响应设计。

介绍了3种基本液压控制系统,并对能耗情况做了对比分析;阐述了负载敏感技术及节能原理;分析了悬臂式掘进机负载敏感控制系统在不同速度和负载变化下的调节过程;指出了这种控制系统的特点。

传统的纯电驱动工程机械通常是应用电机来积极地模拟发动机的效能，不会产生燃油消耗以及其他不良的污染排放，契合当前节能减排的态势，不过电机调速属性以及过载功能都很难获得全面地应用。除此之外，动力总成出现了不同的变化，不过控制方略无法全面地考量液压系统的运作特征而予以合理地改善。所以，总体的动力性、节能性、操控性以及安全性都需要进一步地获得提升。为了更加高效地减少能耗，提升纯电驱动项目机械的效率，提出了一项基于变转速把控的定量泵负载敏感机制，同时针对定压差无法契合工程机械在复杂工况下的高效性难题，本文将提出一项变压差控制手段，从而帮助系统在各个工况下更深层次地契合动态响应或节能性的标准。

为提高工程机械的节能效果,针对纯电驱动工程机械提出了一种基于电动机调速和液压蓄能器的负载敏感型自动怠速控制系统,分析了新型自动怠速分段控制划分规则.考虑到系统节能效率和操控性能,充分利用液压蓄能器可以瞬时提供动力的特点,提出了具有负载压力适应的负载敏感型自动怠速分段控制策略,并基于所搭建的试验平台展开了系统操控性能和节能效率的试验研究.结果表明所提出的新型自动怠速分段控制划分规则可行;取消自动怠速时的操控性能优于传统自动怠速控制;提出的系统的节能效率可以达到40%左右.

通过对负载敏感泵的结构和工作原理的分析,介绍了负载敏感泵的特点及其变量控制机构的形式,在分析负载敏感泵使用中出现的主要故障基础上,找出了引起故障的主要原因,并以此提出了有效的解决措施,对后期负载敏感系统的设计和应用具有一定的现实指导意义。

若伸缩臂叉装车伸缩臂伸缩的平衡阀与多路阀阀口回油节流槽流量匹配差,会造成伸缩臂伸缩时不平稳。在保持原有平衡阀结构和阀芯行程不变的基础上,通过优化设计,设置微动节流槽,使得在多路阀小开口较小流量时,平衡阀流量较小;多路阀全开时平衡阀流量较大。满足多路阀对流量控制要求,降低了平衡阀开启过程中因流量梯度不匹配导致的液压冲击,提高了伸缩臂伸缩平稳性。