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R914B 液压挖掘机是利勃海尔公司在 R914
液压挖掘机的基础上推出的新产品，现已在利勃
海尔独资的大连工厂批量生产。该机集高效率、
可靠性、舒适性及经济性于一体。其核心元件均
由利勃海尔在欧洲的工厂制造。发动机采用利勃
海尔4 缸直列式 D924TI一EA2 型柴油发动机，
直喷、中冷、涡轮增压、废气排放均达到欧n 标
准，额定功率 112kW ，在 一20℃环境温度下，
可轻易启动; 若选用冷启动装置，则可在一409C
以下工作; 柴油机维护点全部布置在柴油机的一
侧，便于维护操作。驾驶室的设计充分体现人机
工程学理念，吸震及六方向可调座椅还可根据驾
驶员体重调整舒适度。同时配备有GPS全球卫
星定位系统。
1 LSC 控制系统
1.1 LR 控制: 液压泵一发动机的匹配
R914B 挖掘机主液压泵采用双联的利勃海
尔LPVD 轴向柱塞斜盘变量泵。针对不同作业
工况分为不同的作业模式，从而在不同的模式下
可以选择不同的油门开度和泵的排量，即分工况
控制。利勃海尔 R914B 采用 L ( lift), F
(Fine), E (Economy), P (Power) 四种T 作模
式。通过模式选择开关来选择作业模式，不同的
作业模式消耗的功率占发动机总功率的百分比为
常数; 具体到某一工作模式，每一种模式则对应
着不同的发动机转速。通常在作业前由操作者根
据具体作业环境选定一种模式，即得到发动机的
目标转速 no，发动机的实际转速 nr由装于飞轮
壳体上的磁电式传感器 B12 检测后，经 PID 转
换电路输人微控制器BST 与目标值 n。比较后，
按一定的控制规律，计算、判断并输出控制信号
给发动机油门控制步进电机，使发动机转速达到
目标值 no。这样就能够在不同的作业情况下，
选择不同的功率输出，不至于有多余的功率损
耗。此外，在左右操纵手柄及行走踏板上设有四
个自动低怠速传感器，即在发动机运转但挖掘机
不需工作的情况下，发动机转速降为低怠速，发
动机输出最小功率时液压泵输出最小流量，同样
达到节能降耗的目的。其控制原理方框图如图1
所示。
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图1 发动机转速感应控制方框图
具体到某一工作模式，微控制器 BST 同时
还输出相应的控制电流 ILR给电液比例减压阀
Y50，该阀输出的控制压力油 PLR经 GLR 口分别进人5, 6 两个 LR 功率匹配阀，并通过伺服
油缸3, 4 来改变泵的排量，见图2。不同的模
式对应不同的电流 ILR，从而对应不同的减压阀
出口压力尸LR，也就对应着泵不同的排量，使泵
的吸收功率与发动机的输出功率达到合理匹配，
从而充分利用了发动机功率，提高了作业效率。
如P模式下，发动机转速最高，Y50 的ILR电流
最大，从而压力 PLR也最大，此时功率匹配阀
5, 6接通，高压油进人伺服油缸大腔，斜盘倾
角变大，液压泵输出最大流量。而在低怠速或 F
模式下，Y50 的ILR较小，PLR也较小，此时伺
服油缸3, 4 的大腔油压接通油箱，斜盘倾角变
小，液压泵输出较小的流量，达到节能目的。
P 本(巴)
额定功率双曲线
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Y 50控制功
率调整
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由P,.,。通过Y51控制的流量极限
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图2 LPVD 双联轴向柱塞斜盘泵
1, 2一双联轴向柱塞变量泵; 3, 4一伺服油缸;
5, 6- LR 功率匹配阀; 7-LS控制阀; 8一梭阀
在上述设计理念的基础上，整个双联液压泵
的功率控制与传统的恒功率控制相比，扩大了控
制范围，避免了挖掘机总在最大功率、最大流
量、最大压力三种极端工况下工作，改善了液压
泵和发动机的运行状况，使得在不同的作业工况
下均能作到泵一发动机很好的匹配，达到经济
性、可靠性和高效率的统一。如图3所示。
1.2 LS 控制: 双联泵一负载的匹配
R914B 挖掘机双联泵 一负载匹配的基本工
作原理: 由负荷传感液压泵供油，通过操作者可
控的可变节流口和压力补偿阀 (两者集成于
Linde - V W 25/18 同步控制阀中) 到最终动作。
由于压力补偿的作用，使得可变节流口两端压差
图3 LPVD 双联泵功率曲线
A P = P1一P2= 常数，故控制各动作的节流口
过流面积一经调定，各动作间的流量关系便不再
受外界干扰而保持不变，从而保证各动作精确地
同步。再者，当各动作不同时工作而泵供油量过
大、以及由于外界干扰产生压力或流量变化时，
系统能立即捕捉其变化，通过负荷传感回路及时
地调节泵的排量，使得整个系统始终处于最佳工
作状态，减少能量损失。此系统的另一特点是，
当操作者的要求超出液压泵供油流量能力，或者
当功率调节装置限制泵的供油流量时，主泵限压
阀4 用来限制主液压泵的最高压力，保护液压系
统免受压力冲击而引起液压元件的损坏。LS 负
载压力限压阀13 用来限制最高负载压力，决定
系统的最高工作压力。如果最高负载压力达到此
阀的设定压力时，实时实现 LS 负载压力的切
断，该执行元件保持高压低流量，而其他元件继
续正常工作，如图4所示。
正常工作时 (即系统不饱和时)，△尸为设
定值 32bar。此时由于△P 为常量，根据节流孔
流量关系公式。=CA厚 ，各执行元件的
流量仅取决于多路阀开口面积 A 的大小 (即与
负载压力无关的流量分配)。当多个执行元件同
时进行复合动作时，液压系统通常会出现流量饱
和。此时液压泵的供油量Pp不能满足多个执行
元件的需要，△尸相应减少，所有受控动作速度
受到限制，但由于压力补偿阀7, 10 的作用，各个节流孔的△尸大小仍然相等，此刻各动作间的
速度比例关系仍保持原调定值不变，各执行元件
的流量仍然仅取决于多路阀开口面积 A 的大小
(即与负载压力无关的流量分配)。
图4 液压泵一多路阀的LS 控制示意图
1一LS控制阀; 2一轴向柱塞变量泵; 3一伺服柱塞;
4一主泵限压阀; 5,12一多路阀; 6,11一切换阀;
7,10一压力补偿阀; 8,9一油缸; 13一LS 负载压力限压阀
2 回转系统
与利勃海尔大中型挖掘机配备有独立的回转
泵，采用闭式回路不同，R914B 挖掘机的回转
系统为一开式回路，集成有回转换向阀的回转马
达为一定量马达。其回转液压系统如图5所示。
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LS 回路中限压阀3 是一先导型限压阀，通
常其最大设定压力值低于回转马达的次级溢流阀
的压力设定值，但其压力值是动态的，由先导压
力加载进行控制，故可以实现回转动作的扭矩控
制。如果驾驶员操纵先导操纵手柄的偏转位移
大，先导压力就高，此时回转系统的限压阀3 压
力就上升，回转扭矩则增大，反之亦然，从而实
现驾驶员对回转的扭矩控制即决定回转的加速
度。同时由于回转扭矩控制阀在LS 回路上，其
负载压力值也反馈到 LS 压力补偿阀，因此回转
机构只需提供马达建立压力所需的流量，从而实
现完全无损失的加速过程，起到节能化。
如果作业装置的负载压力高于回转回路，单
向阀4 阻隔了作业回路负载压力对回转的影响，
众所周知，液压油将优先流人压力最低的回转马
达; 反之，如果回转系统的负载压力为最高，则
该压力通过单向阀4 反馈到压力补偿阀5 和液压
泵的LS控制阀上，在正常情况下，回转回路则
可按驾驶员的意愿得到足够的流量; 此外，如果
多个执行元件进行复合动作且系统发生饱和时，
作业装置的速度将下降，但由于回转 LS 回路的
△尸设定值较低，故仍可保持原设定值，回转的
速度不变，从而也可保证回转优先。
3 行走系统
R914B 左右各有一个 FM V75 型液压马达分
别驱动左右行走终传动，同时通过电磁阀控制行
走马达的排量，可实现行走快、慢2挡速度。此
外，考虑到挖掘机行走过程中，若有一个其他工
作装置同时动作，行走液压系统的负荷压力/LS
压力将瞬间增大，行走速度则会出现突然降低的
现象，为此设计了一个二位二通液动阀，使其在
此种情况下相应增加工作装置系统的负荷压力/
LS压力，确保挖掘机行走平稳、无发卡现象。
4 静液压独立冷却系统
与传统的机械式皮带驱动冷却系统相比，静
液压独立冷却系统有许多优点。如: 噪音低，环
保效果较好; 降低油耗，达到节能的目的; 冷却注桩。桩径 有 1.0m , 1.5m , 2.0m , 2.2m ,
2.5m 和3.0m ，绝大部分桩径为2.2m 以上。钻
孔深 45 一124m 不等，桩身硅标号为 C45，共
358根桩，施工现场处在居民区并且场地狭小，
如果用传统冲击破碎的方法处理这些桩头，就一
定会超出环保要求，而且时间也不允许。为适应
工程现场的要求，此工程的桩头处理采用了如下
的材料和设备。
1) 钻孔桩钢筋笼主筋为Qs 40mm ，用来包
裹钢筋笼主筋的泡沫塑料厚度为13m m .
2) 手持式钻机，重量约10kg。每根桩钻3
个孔，每个孔直径为52m m 、深度是650m m .
3) 分裂机，其技术参数: 裂缝宽度 15 -
35m m ; 理论分裂力为8 082kN ; 实际分裂力为
4 048kN;重量32kg; 分裂机长度1 360mm; 楔
块组长度450mm.
4) 液压泵，其技术参数: 功率4.OkW ; 可
驱动分裂机1一5个;重量117kg; 长x宽x高
1 180 x 270 x 800m m ; 泵流量4.8L/mina
5) 起重机，吨位为60一loot.
工程实践证明，应用分裂机处理这些桩头相
当轻松，一般截取一根桩头最多两个小时，而且
悄无声息。使用液压分裂机，本桩头处理项目在
安全可靠、环保的情况下按时完成。
(编辑 羌荣生)
[收稿日期〕2005-01一12
〔作者简介〕李东生 (1972一)，男，宁夏银川市人，工程师，
珠海市斗门区城南湖心路富红苑C栋1一701.
(上接第28 页)
效率高; 可靠性高和免维护等。R914B 挖掘机
的静液压冷却系统简图如图6所示。其中，散热
器由液压油散热器、空调系统冷凝器、发动机冷
却液散热器及发动机中冷器组成。冷却泵和冷却
马达均为定量泵和定量马达，风扇的转速是由
BST 输出电流信号通过比例电磁阀调节的。冷
车时，液压油和冷却液温度较低，BST输出的
电流较大，比例电磁阀的开度也较大，只有少量
的液压油去冷却马达，此时冷却风扇的转速较低，
约750rpm;热车或夏季施工时，液压油和冷却液
温度较高，BST 则输出较小的电流，比例电磁阀
的开度较小，
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绝大部分液压油流经冷却马达，此时冷却风扇的转速较高; 若电气系统出现故障导
致BST 输出电流为零，此时，电磁比例阀开度最
大，风扇转速最高，约1 700rpm，这样系统还可
以在安全模式下继续运行，起到自保。
今3
又一厂 于万子子于口乙甘了 一星
2 1 9 8
S AHS11破碎锤及液压剪系统
考虑到液压挖掘机经常会用来进行破碎和拆
除等工作，R914B 挖掘机上还预装了AH S11破
碎锤、液压剪系统，满足了用户对挖掘机多用途
的要求。R914B 挖掘机微处理器可同时预设 6 种
不同破碎锤、液压剪或其他工作装置的流量和压
力，用户根据实际情况，只需进人显示屏菜单选
择合适的流量和压力即可，无须其他调整，再一
次验证了利勃海尔人性化的设计理念。
