基于目前市场上的挖掘机液压系统,详细介绍了应用最为广泛的负流量控制、正流量控制和负载敏感控制的结构特点以及工作原理,并针对负载敏感控制中的压力补偿器的位置不同,介绍了阀前压力补偿系统和阀后压力补偿系统的区别和各自的特点;对3种系统进行比较,做出归纳总结。研究结果表明:3种系统在节约能源上都有一定的效果,但是各个系统的特点又有不同之处。

针对液压挖掘机的液压控制系统,详细介绍了负流量控制回路与正流量控制回路的工作原理,并分析了不同工况下的负流量控制回路与正流量控制回路中多路阀的压降情况,并介绍了正流量变量泵和负流量变量泵的具体工作原理与区别;根据负流量控制回路与正流量控制回路的不同工况和变量泵的工作原理,分析2种控制回路的响应时间。通过分析比较2种控制方式的液压系统,结果表明:正流量控制系统比负流量控制系统具有更好的操作性和节能效果。

以大型正流量控制挖掘机液压系统为研究对象,理论分析液压系统压力损失,建立机电液联合仿真模型,重点分析挖掘机典型工况下整机液压系统压力损失,探究出了不同动作整机压力损失具体数值以及压力损失分布情况。仿真结果表明:由于斗杆挖掘多路阀具有回油再生功能,管道中流量最大,达到910 L/min,使得斗杆挖掘液压系统压力损失较高,泵1侧进油路压力损失为3.31 MPa,泵2侧进油路压力损失为3.91 MPa。通过实验验证了仿真结果的准确性,为正流量控制挖掘机能量损失研究和性能提升奠定基础,提高挖掘机研发效率。

仿真技术出现之前,产品研发需要在大量实验测试中寻找最优参数。此方法研发成本高、周期长。针对变量泵进行仿真研究,分析川崎K5V变量泵结构原理,推导变量泵调节器数学模型,建立变量泵的“压力-流量”数学模型,并搭建AMESim仿真模型,并以挖掘机挖掘动作为例进行实验研究。对比仿真与实验数据表明:液压泵仿真模型的动态精度达到90%,可以支撑液压系统数字化设计与匹配优化,为高精度的数字化样机奠定基础。

文章针对挖掘机液控正流量控制系统泵排量调节控制存在的不精确性及无法实现系统油液实时准确供给问题，设计了一种新型正流量系统泵控信号生成系统；以液控正流量挖掘机（HPC ）泵控系统为研究对象，在AMESim环境中建立原有梭阀组泵控系统及新型泵控信号生成系统模型，基于实验数据，通过AMES-im仿真分析，得到新型泵控信号生成系统动态响应性能。结果表明，新型泵控信号生成系统能使泵排量的调节综合考虑所有动作先导信号，实现泵排量实时精确调节控制，具有动态响应快等优点。

以柴油机驱动的行走类工程机械的液压系统为例从液压系统构成的角度介绍了恒功率控制的节能取向以及正流量控制系统在获取良好的节能效果同时所带来的在控制性能等方面的提升。

分析了正流量控制回路的工作原理、特性和局限性。

目前，液压挖掘机常用三种液压系统是负流量控制系统、正流量控制系统、负荷传感控制系统。这三种系统所采用的液压泵，其流量控制原理是不一样的，对液压泵流量控制原理进行分析，对于液压系统的应用及故障分析处理，有非常重要的意义。