郑晓刚：油液混合动力之挖掘机大臂势能再利用-第一工程机械网

【第一工程机械网独家报道】2014年10月28—30日，2014中国工程机械营销&后市场大会在苏州召开，大会由中国工程机械工业协会代理商工作委员会及中国工程机械工业协会维修及再制造分会主办，江苏天恒伟业工程机械有限公司承办，现代重工特别支持。本次大会是中国工程机械行业第一次打通营销与后市场产业链条，让制造商、代理商、技术服务商和用户跨界互联、无碍交流，汇聚各方资源优势、思维优势，以期实现中国工程机械行业的转型升级和持续健康发展。中国工程机械第十二届营销高峰论坛、2014 中国工程机械后市场发展论坛、2014 中国工程机械代理商年会及2014 中国工程机械工业协会维修及再制造分会年会于同期举行。近600位中国工程机械业界人士参加了盛会。

当前中国经济正处于增长速度换挡期、结构调整阵痛期和前期政策消化期三期叠加的关键时期，从高速增长期向中速平稳增长期过渡；中国工程机械行业市场也由增量市场逐步转化到存量市场，传统的营销模式已经难以为继，盲目追求市场占有率、激进竞争的市场策略将不可持续，我们将如何直面中国经济与工程机械行业的新常态？面对仍然蕴藏下行风险的严峻市场形势，中国工程机械代理商与技术服务商如何成功转型？大会聚焦“行业现状”与“未来预期”，中国工程机械行业意见领袖们在会上共议机遇与挑战，共同探索行业的改革创新和发展之路，共同谋划“新常态”经济时期的价值创造与共赢之策。作为一个重新定义的关键起点，丰富的大会内容与充分的沟通空间为业内有识之士带来转型的商机、技术和理念，进而形成转型的驱动力。

本次大会的维修技术专场环节，苏州内田液压的郑晓刚作了题为《油液混合动力之挖掘机大臂势能再利用》的主题演讲，以下为第一工程机械网编辑整理的内容：

郑晓刚：油液混合动力之挖掘机大臂势能再利用

混合动力在当今社会的意义

如今混合动力现阶段也比较热门，用在汽车上已经很成熟，譬如靠刹车或下坡的势能来转换成电能，实现能量的再利用，一是他可以节省能量，节省资源和票子，也就是省钱，二是从大局来讲可以减少排放和环保，意义也是非常重大的。

设计模型分析：

理论说明

以20吨系列的挖机为例，整机在挖掘装车或甩方过程中真正的发动机输出功率利用率大概在40%出头，也就是很大一部分功率会在工作过程中损失掉，这其中包括回转起步和制动，中臂大臂和铲斗的势能及溢流损失等等，以大臂的势能损失为最大。

我们的构思核心：就是让大臂势能得到充分的再利用，其实小松公司已经有真实版的油电混合版本，已经在小松-8上实际使用，其想法就是减少回转起步的损失和利用回转制动产生电能加以储存，但大臂的损耗更大，以20吨为例，通过计算正常装车大臂行程550毫米左右，每分钟六斗其损耗要占发动机功率的20%，深挖装车大臂油缸行程在1100毫米左右，其损耗占发动机功率的40%左右，这个损失在大臂再生发挥作用的情况下可以挽回一点，但我们深入研究其大臂再生的利用率非常之低，大概在总的大臂势能损失的10%，没办法跟中臂强制再生的效率来比对，且损失的这个功率会直接转化为液压油的油温来直接危害液压系统。

设计模型分析：原理设计图

我们设计的这种系统可以用在任何一款挖机上面，←同上图，利用大臂下降的液压势能通过转换系统升压储存在蓄能器中，在下次大臂提升的时候利用转换系统提供一定压力的流量，使其储存的能量得到利用。#d1cm#page#

内田液压自主研发成熟技术介绍：

1）用在小松-7-8上的PC-EPC，我们在维修上经常遇到这个电液比例阀发卡的问题，具体现象就是无规律的憋车也就是发动机超载，和无规律的动作慢，严重的时候是一直憋车或动作慢，这个在小松上来讲也是个通病，在深入研究以后推翻了原来的设计，重新设计了这款电液比例阀，增加了阀芯导向和开口结构，经过不断改良解决了本来经常性出现的问题。

2）用在小松-6-7-8系统的自减压阀，本来的设计是利用先导溢流来控制和稳定压力，所以它只要在主泵压力高于3.3兆帕时就会一直溢流，增加泄漏量，先导压力经常还会因为主压的升高而升高，在-6-7上经常会有崩裂合分流阀芯阀盖的问题，搞维修的技术人员会经常遇到这种情况，也很容易卡滞引起动作慢或无动作，针对这些问题我们也推翻了原来的设计，取消了溢流装置，减少了溢流损失，大幅增加了回程推力，解决了原有的这种故障，客户实际使用和反映非常良好。

3）改进了日立全系列的操作手柄总成，改进了压力输出的起始点，以前起始在3.4kg/cm,现改为2.6kg/cm,也就是是微操作特性有所提高，以前突出的问题就是漏油，新车操作手柄寿命也比较短，日立公司也进行了改进，但效果不尽人意，我们研发的手柄使用寿命可以达到原装的三到四倍，这个是通过我们这四五年的实践得出来的。

4）研发了川崎泵的负载敏感控制，取消了原来泵调节器负流量控制系统，直接利用压差来控制泵的流量，使川崎的泵控系统能适用在负载敏感系统上面，如小松-6-7-8和日立-2-3的系统，为客户节约了大量的资金。研发了东芝U28阀组的强制再生系统，原来这种阀组没有这个系统，效率低下，现改装了这个系统，可以利用中臂和大臂的势能来转成效率，中臂回收速度由原来最大油门的4.3秒缩短为现在的2.8秒，下放大臂时回转跟中臂外扬的复合动作协调性大幅提升，抬大臂时回收中臂的复合动作协调性大幅提高，驾驶员的操作舒适性也大为改善。

5）研发了东芝U28阀组的强制再生系统，原来这种阀组没有这个系统，效率低下，现改装了这个系统，可以利用中臂和大臂的势能来转成效率，中臂回收速度由原来最大油门的4.3秒缩短为现在的2.8秒，下放大臂时回转跟中臂外扬的复合动作协调性大幅提升，抬大臂时回收中臂的复合动作协调性大幅提高，驾驶员的操作舒适性也大为改善。