小型挖掘机应用非常广泛，已经服务于国民经济的多个领域。平地作业是小型挖掘机常见的工况之一，主要依靠动臂提升和斗杆内收的复合动作对地面进行平整，平地性能的好坏在一定程度上反映了整机性能的水平，因而受到各主机厂家的重视[1]。

截至9月，我国每月进口大豆数量稳定在800万吨以上。大豆囤积现象明显，截至11月中旬大豆库存虽较上月有所回落，但总体仍处于750万吨左右的较高水平。

由于小型挖掘机根据自身流量需要只设置一个液压泵供油，所以为避免执行器负载不同导致的动作不协调，一般采用具有流量抗饱和功能的负载敏感液压系统[2]。也就是说流入执行器的流量比例与各执行负载压力大小无关，只和主阀控制阀芯的开口大小有关，进一步说就是和控制主阀芯换向的先导压力有关[3]，最终归结到实际操作上，就是取决于操作手操作先导手柄时先导手柄的倾角，因此平地作业本身就是动臂和斗杆两个手柄倾角变化的组合。

在向内平地时，动臂和斗杆手柄同时被拉到最大倾角，然后动臂手柄被缓慢推回中位，以减缓动臂上升速度来补偿斗杆弧形运动曲线导致的铲斗上移，从而保证斗齿始终接触地面；同理向外平地时，斗杆手柄一开始就被推到最大倾角，同时缓慢推动动臂手柄至最大倾角[4]。

式中：C为对照值，T为处理值。当RI>0时，表示促进作用，当RI<0 时，表示抑制作用：RI绝对值的大小代表化感作用强度。

此外，设备缺乏也会阻碍任务型教学法的顺利进行。尽管我国增加了对教育经费的投资，中学的教学条件也有了很大的改善，但是还是有部分地区多媒体教学设备未能达到实际要求。

在整个平地作业过程中，斗杆手柄始终处于最大倾角，而动臂手柄在斗杆与地面角度a小于90°的范围内存在缓操作，如图1所示。内收平地时，动臂手柄被缓慢推回中位；外摆平地时，动臂手柄被缓慢推至最大倾角。

  

图1 挖掘机平地示意图

某型号小型挖掘机采用单变量泵负载敏感控制的液压系统，整机性能领先同类产品，国内保有量超过6 000台。本文针对上述机型配套的负载敏感控制阀进行优化设计，进一步提高整机平地性能。

综上所述,高血压脑出血是一种复杂的病理过程,高血压脑出血的外科治疗已广泛应用于临床。手术时机和方法选择是影响患者预后的重要因素。全面分析患者的发病机制,选择合适的手术方法,有利于改善患者的预后,提高患者的生活质量。

1 存在问题

根据负载敏感系统的原理，在压差Δp确定的情况下，节流槽通过流量满足如下公式：

 

式中，q为阀口流量；

导致平地性能不好的主要原因是动臂运动过程中速度的平台区，即过程中较差的流量变化线性度，在原有动臂阀芯的基础上增加普通节流槽，负载敏感节流槽开启到动臂速度平台区时，普通节流槽开始开启，增加的流量确保动臂联进油具有较好的流量变化线性度，从而使动臂速度变化均匀，提高整机平地性能。图4为负载敏感和普通节流复合进油的原理图，Pc为系统原有的负载敏感回路，Pd为增加的普通节流回路；图5为改进后的动臂进油节流槽形式，深色标记分别是原有的负载敏感节流槽和增加的普通节流槽；图6为改进后的动臂联阀体装配剖面图，阀芯左移时，P口的液压油一方面经普通节流槽Pd进入阀芯上方的深色圆弧形油道，另一方面经负载敏感节流槽Pc进入阀体中部的深色垂直油道，然后经过压力补偿器和单向阀和经过普通节流槽Pd的液压油合流，进入阀体右侧的浅色油道，推开保持阀从B口进入动臂液压缸。

A为阀口过流面积；

试验结果如图8、图9所示，图8为改进前动臂速度随先导压力变化的曲线，在先导压力为23 bar～27 bar区间内，动臂速度出现了明显的平台区，而后速度梯度突然增大。

多分支拖曳线列阵声纳系统在正常工作时，一般处于运动稳定状态或是准稳定状态，这是由于当系统运动状态变化过于剧烈时，会严重影响声纳系统工作的有效性和准确性。判断多分枝线拖曳列阵系统是否处于稳态运动的指标一般有以下两个：

Δp为阀口压差；

图9 为改进后动臂速度随先导压力变化的曲线，在先导压力为23 bar～27 bar区间内，不存在平台区，流量变化的线性度较好。但动臂最大速度较之前明显增加，不满足最初的动臂速度设计要求，而且调速区间（动臂速度变化对应的先导压力范围）也显著缩短，由之前的14 bar～28 bar缩短至14 bar～26 bar，提高了平地时的整机操控难度。经过分析可知，在原有负载敏感节流槽的基础上增加普通节流槽虽然可以提高流量变化的线性度，但由于合流效果，在阀芯最大行程时通过B口的流量会大于原本设计流量，从而导致动臂运动速度峰值增加，因此需要调整负载敏感节流槽尺寸以保证最大通流量与改进前相同。

验证方法：采用变量泵系统综合试验台（图7所示）进行台架试验，变量泵转速设定在2 300 r/min，先导压力初始值设定为35 bar，分别对改进前后的方案进行先导压力缓操作试验。

  

图2 U+U节流槽结构简图

  

图3 整机内收平地时动臂速度测试曲线

2 负载敏感和普通节流复合进油原理及功能实现

Cd为流量系数；

某型号小型挖掘机主阀动臂阀芯的最大行程为8.55 mm，阀芯运动到5.6 mm之前受负载敏感节流槽Pc控制，5.6 mm以后普通节流槽Pd开始打开，弥补图3的流量平台区，使动臂联进油具有较好的流量变化线性度，满足较好的整机平地操控性。

  

图4 负载敏感和普通节流复合进油原理

  

图5 改进后动臂进油节流槽形式

  

图6 改进后动臂联阀体装配剖面图

3 试验验证

通过改变A可以调整阀口通过流量的大小，而A由节流槽的尺寸结构决定，因此调整节流槽尺寸可以控制多路阀的流量特性。挖掘机虽然是重视作业效率的工程机械，但是也需要进行微细操作，因此设计阀芯节流槽时常常采用特定的大小槽复合形式，图2所示为U+U形式，较小的U槽开启时输出流量较小，满足微细操作，较大的U槽开启后，流量梯度增加，满足效率需求，但是U+U槽很难保证较理想的流量变化线性度。图3为整机内收平地时动臂上升速度测试曲线，从曲线可以看出，在先导压力为23 bar～27 bar区间内，动臂流量出现了明显的平台区，即流量暂时停止增加，而后流量梯度突然增大，即先导压力在27 bar～30 bar区间内流量迅速增到最大。反映到平地操作上，以内收平地为例，动臂手柄缓慢推回到先导压力在23 bar～27 bar范围内时，动臂速度无明显下降，依然以原有速度上升，此时铲斗离开地面，导致地面出现土坡，平地效果不好。

  

图7 变量泵系统综合试验台

客户属于药芯焊丝生产企业，根据客户的工艺要求，首道工序需要将单盘钢带放置在设备的平盘放带装置上并涨紧固定，拉出一段钢带经过调节摆臂装置后缠绕在收带装置的工字轮上。开始启动设备，当这盘钢带在工字轮上缠绕完成后，再将下一盘钢带放在平盘放带装置上并涨紧固定，拉出一段钢带后，与之前缠绕在工字轮上的刚带用钢带对焊机焊接好。再次启动设备，完成这一盘钢带的缠绕操作，重复以上操作直至将工字轮缠满钢带，完成本道工序产品的生产。此缠满钢带的工字轮将供给下个工序使用。

  

图8改进前动臂速度随先导压力的变化曲线

ρ为液体密度。

  

图9 改进后动臂速度随先导压力的变化曲线

表1是调整后的负载敏感节流槽尺寸参数，表2为增加的普通节流槽尺寸参数。

 

表1 负载敏感节流槽（U+U）尺寸（mm）

  

遮盖量R1D1R2D2L1L2 1.70.71.52.82.11.15.9

如表2所示，x为阀口开度，Rs为阀芯半径，R1为小U槽半径，D1为小U槽深度，R2为大U槽半径，D2为大U槽深度，L1为小U槽长度，L2为大U槽长度。普通节流槽的R、D、L分别是U槽的半径、深度、长度。

 

表2 普通节流槽（U）尺寸（mm）

  

遮盖量R D L 5.61.450.83.65

对进一步优化的方案进行整机试验，验证结果如图10所示，在先导压力为14 bar～28 bar的区间内，整个曲线斜率大体一致，消除了速度平台区引起的平地时的土坡现象；同时，动臂速度峰值与调速区间均满足设计要求，避免了因速度峰值提高和调速区间缩短而导致的平地操控难度增加。

  

图10 优化后的动臂速度测试曲线

4 结语

本文针对挖掘机负载敏感系统中因动臂联进油节流槽特定形状导致流量变化线性度差、平地性能不好的问题，设计了优化方案，并通过试验进行了验证，可得到以下结论：

1）动臂联进油节流槽采用的大小槽复合的结构形式对挖掘机平地性能的影响是存在并且明显的。

2）本文在动臂阀芯上增加普通节流槽并依次开启的方案是可行的，具有良好的应用效果。

参考文献

[1]王宜前，王允，朱庆轩.小型挖掘机主控阀设计[J].液压气动与密封，2016,(7):70-72.

[2]彭晓，周志鸿.挖掘机液压系统的分类与比较[J].液压气动与密封，2011,(2):43-46.

[3]张树忠，吴文海，蒋道成.小型挖掘机液压系统分析[J].机床与液压，2010,38(16):53-54,59.

[4]李志辉，韦磊，石子贡，等.一种改善挖掘机平地性能的方法[J].中小企业管理与科技，2017,(5):152-153.