伊顿新型小型挖掘机液压系统

伴随中国城市化的进程，小型挖掘机广泛应用于市政建设、维护与改造。其具有操作灵活、便于运输、安全高效的特点，其中5～7吨作为主力机型有广泛的市场需求。

液压系统作为挖掘机的核心部件，在这一机型上，主要是以日韩供应商为代表的双出口柱塞泵开芯系统（图1）和欧美供应商为代表的阀后补偿负载敏感系统（LUDV）。负载敏感系统作为一种较新的技术（比较开芯系统而言），可以根据负载的流量和压力需求自动建立相应的排量和压力并进行流量分配，系统无溢流损失、操作性好等特点，得到市场广泛的认可。然而相较于负载敏感系统复杂的设计及其较高的制造成本，开芯系统凭借其更低的制造成本、应用成熟可靠、易于维护、抗污染能力强等特点仍然具有旺盛的生命力。

图1显示的是典型的小挖开芯系统回路图，如果用于提供先导压力的先导泵不计在内，可以将该系统视作是一个三泵系统，但是和普通的三泵系统又有实质不同，它需要一个双出口柱塞泵，该泵具有独特的缸筒和配流盘设计，使用一组柱塞缸体组件实现双出口流量，也就是说该泵有两个出油口，并且这两个油口的输出流量总是相同的。每个出口流量被分别用于驱动不同的负载，例如，1号出口用于驱动左行走马达、大臂和铲斗，2号出口用于驱动右行走马达、斗杆和破碎锤等附属装置。大臂2和斗杆2阀片用于将两个出口的流量合并供一个负载使用，以提高单个负载的运动速度。当所有阀芯处于中位时，泵输出的流量通过阀芯中位流道直接返回油箱，这就是我们称之为开芯系统的原因。

一个直线行走阀用于实现挖机边行走边执行工作机构（大臂、斗杆和铲斗），伊顿采用CMJ60多路阀实现该功能。当行走和工作机构不同时工作时，直线行走阀没有被激活，左右行走马达被两个独立的流量驱动且大小相同，从而保证挖掘机实现直线行走功能。当行走和任意工作机构同时工作时，直线行走阀被激活，此时从柱塞泵输出的双流量被合并然后重新分配给行走和工作机构，从而实现行走和工作机构的同时动作。图中虚线表示直线行走阀被激活时的流路。

另外，一个独立的齿轮泵提供一个独立的流量供推土版和回转使用，当阀芯在中位时，齿轮泵输出的液压油仍然被直接送回油箱。一个集成于主泵的摆线泵用来提供先导压力给手柄、踏板等先导元件使用。

该系统作为典型的开芯系统被广泛使用，但是该系统仍存有局限性：第一，当回转或推土板不工作时，齿轮泵的流量被白白浪费，没有进行合理利用。第二，当行走和工作机构同时动作时，由于行走和工作机构通常有不同的负载压力，且负载压力通常持续变化，导致工作机构速度和行走速度之间相互影响，增大了司机的操作难度，使挖掘机的操作性下降。