水創(chuàng)新記錄伊頓新型小型挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)國(guó)內(nèi)首

小型挖掘機(jī)伴隨城市化的進(jìn)程，技術(shù)含量較高。由江蘇蛟龍重工有限公司與美國(guó)設(shè)計(jì)公司BAA共同研發(fā)，廣泛的應(yīng)用于市政、維護(hù)與改造。其具有操作靈活、便于運(yùn)輸、安全高效的特點(diǎn)。其中5-7噸作為主力機(jī)型有廣泛的市場(chǎng)需求。

液壓系統(tǒng)作為挖掘機(jī)的核心件，可滿足無(wú)限制航區(qū)、自航自升式海洋平臺(tái)的要求。平臺(tái)可在50米深的海域進(jìn)行海上模塊、海上風(fēng)電機(jī)組的安裝、維修及保養(yǎng)；從事海上平臺(tái)的輔助作業(yè)，在這一機(jī)型上，如在平臺(tái)尾安裝鉆塔還可進(jìn)行油氣田的鉆探。，主要是以日韓供應(yīng)商為代表的雙出口柱塞泵開芯系統(tǒng)和歐美供應(yīng)商為代表的閥后補(bǔ)償負(fù)載敏感系統(tǒng)（LUDV）。負(fù)載敏感系統(tǒng)作為一種較新的技術(shù)（比較開芯系統(tǒng)而言），可以根據(jù)負(fù)載的流量和壓力需求自動(dòng)建立相應(yīng)的排量和壓力并進(jìn)行流量分配，系統(tǒng)無(wú)溢流損失、操作性好等特點(diǎn)，得到市場(chǎng)廣泛的認(rèn)可。然而相較于負(fù)載敏感系統(tǒng)復(fù)雜的設(shè)計(jì)及其較高的制造成本，開芯系統(tǒng)憑借其更低的制造成本、應(yīng)用成熟可靠、易于維護(hù)、抗污染能力強(qiáng)等特點(diǎn)仍然具有旺盛的生命力。

如果用于提供先導(dǎo)壓力的先導(dǎo)泵不計(jì)在內(nèi)，可以將該系統(tǒng)視作是一個(gè)三泵系統(tǒng)，但是和普通的三泵系統(tǒng)又有實(shí)質(zhì)不同，它需要一個(gè)雙出口柱塞泵，該泵具有獨(dú)特的缸筒和配流盤設(shè)計(jì)，使用一組柱塞缸體組件實(shí)現(xiàn)雙出口流量，也就是說該泵有兩個(gè)出油口，并且這兩個(gè)油口的輸出流量總是相同的。每個(gè)出口流量被分別用于驅(qū)動(dòng)不同的負(fù)載，例如，1號(hào)出口用于驅(qū)動(dòng)左行走馬達(dá)、大臂和鏟斗，2號(hào)出口用于驅(qū)動(dòng)右行走馬達(dá)、斗桿和破碎錘等附屬裝置。大臂2和斗桿2閥片用于將兩個(gè)出口的流量合并供一個(gè)負(fù)載使用，以提高單個(gè)負(fù)載的運(yùn)動(dòng)速度。當(dāng)所有閥芯處于中位時(shí)，泵輸出的流量通過閥芯中位流道直接返回油箱，這就是我們稱之為開芯系統(tǒng)的原因。

一個(gè)直線行走閥用于實(shí)現(xiàn)挖機(jī)邊行走邊執(zhí)行工作機(jī)構(gòu)（大臂、斗桿和鏟斗），伊頓采用CMJ60多路閥實(shí)現(xiàn)該功能。當(dāng)行走和工作機(jī)構(gòu)不同時(shí)工作時(shí)，直線行走閥沒有被激活，左右行走馬達(dá)被兩個(gè)獨(dú)立的流量驅(qū)動(dòng)且大小相同，從而保證挖掘機(jī)實(shí)現(xiàn)直線行走功能。當(dāng)行走和任意工作機(jī)構(gòu)同時(shí)工作時(shí)，直線行走閥被激活，此時(shí)從柱塞泵輸出的雙流量被合并然后重新分配給行走和工作機(jī)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)行走和工作機(jī)構(gòu)的同時(shí)動(dòng)作。圖中虛線表示直線行走閥被激活時(shí)的流路。

另外，一個(gè)獨(dú)立的齒輪泵提供一個(gè)獨(dú)立的流量供推土版和回轉(zhuǎn)使用，當(dāng)閥芯在中位時(shí)，齒輪泵輸出的液壓油仍然被直接送回油箱。一個(gè)集成于主泵的擺線泵用來(lái)提供先導(dǎo)壓力給手柄、踏板等先導(dǎo)元件使用。

該系統(tǒng)作為典型的開芯系統(tǒng)被廣泛使用，但是該系統(tǒng)仍存有限性：第一，當(dāng)回轉(zhuǎn)或推土板不工作時(shí)，齒輪泵的流量被白白浪費(fèi)，沒有進(jìn)行合理利用。第二，當(dāng)行走和工作機(jī)構(gòu)同時(shí)動(dòng)作時(shí)，由于行走和工作機(jī)構(gòu)通常有不同的負(fù)載壓力，且負(fù)載壓力通常持續(xù)變化，導(dǎo)致工作機(jī)構(gòu)速度和行走速度之間相互影響，增大了司機(jī)的操作難度，使挖掘機(jī)的操作性下降。

針對(duì)典型開芯系統(tǒng)以上兩點(diǎn)，伊頓不斷創(chuàng)新，了全新的具有專利技術(shù)的CMJ80系列多路閥。其對(duì)原有系統(tǒng)回路進(jìn)行重新布置，圖二顯示改進(jìn)后的系統(tǒng)示意圖，直線行走閥不再位于左右行走馬達(dá)之間，而是被放置在靠近推土板一側(cè)。當(dāng)回轉(zhuǎn)和推土板不工作時(shí)，齒輪泵輸出的液壓油能夠通過直線行走閥合并到工作機(jī)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)“三泵合流”，進(jìn)一步提高工作機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)速度，這里我們合理利用了齒輪泵的流量，從而提升了整機(jī)的生產(chǎn)效率，經(jīng)過實(shí)際測(cè)試生產(chǎn)效率提高達(dá)到15%以上。 

另外，當(dāng)直線行走閥被激活時(shí)，雙出口柱塞泵仍然獨(dú)立供油給左右行走馬達(dá)，齒輪泵供油給工作機(jī)構(gòu)。由于行走和工作機(jī)構(gòu)獨(dú)立供油，消除了由于行走和工作機(jī)構(gòu)負(fù)載差異及變化對(duì)行走和工作機(jī)構(gòu)速度的影響，從而提高了挖掘機(jī)的操作性。為了能夠兼顧已有客戶的操作慣，對(duì)于如何激活直線行走閥，伊頓提供了兩種方案供客戶選擇，第一是只要任意功能被激活，例如行走或工作機(jī)構(gòu)其一被激活，直線行走閥就會(huì)被激活。第二是行走和任一工作機(jī)構(gòu)必須同時(shí)激活，直線行走閥才能被激活，就像前面介紹的原有典型系統(tǒng)一樣。通過簡(jiǎn)單的更改阻尼口的配比就可以方便的改變這個(gè)配置，使系統(tǒng)具有更好的靈活性。

事實(shí)上，伊頓CMJ80系列多路閥作為一個(gè)全新產(chǎn)品，不僅僅關(guān)注工作回路上的提升，更注重產(chǎn)品自身的設(shè)計(jì)和制造。其特點(diǎn)如下：

1.采用三維設(shè)計(jì)和流體仿真軟件對(duì)內(nèi)流道進(jìn)行優(yōu)化，有效降低閥體自身的壓力損失減少系統(tǒng)發(fā)熱，提高燃油效率。

2. 螺紋插裝式油口補(bǔ)油溢流閥設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)的易維護(hù)性。

3. 特殊設(shè)計(jì)的雙單向閥組件有效減小閥組外形尺寸。從示意圖中可以看到，系統(tǒng)中使用大量單向閥進(jìn)行合流，這可能導(dǎo)致閥組外形增大，而通過特殊雙單向閥組件保證其安裝尺寸與原有閥組基本一致。

4. 優(yōu)化的閥芯閥體設(shè)計(jì)保證較低的滯環(huán)，系統(tǒng)具有良好的重復(fù)性。降低司機(jī)的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率。

伊頓作為動(dòng)力管理公司，致力于為客戶提供系統(tǒng)解決方案，除了CMJ80多路閥之外，同時(shí)提供JMV行走馬達(dá)，JMF回轉(zhuǎn)馬達(dá)以及HRC系列先導(dǎo)操作手柄及踏板。這些產(chǎn)品以其優(yōu)良的性能、穩(wěn)定的品質(zhì)廣泛的應(yīng)用于工程機(jī)械各個(gè)領(lǐng)域，不斷幫助客戶提高其產(chǎn)品性能，贏得競(jìng)爭(zhēng)。

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