伊顿液压系统在中型液压挖掘机上的应用

　　挖掘机作为广泛使用的工程机械，对液压系统有着严苛的要求。伊顿一直致力于在这一领域为客户提供系统解决方案，2010年发布挖掘机Duraforce负荷传感液压系统，2012年又全资收购韩国第一油压JEIL全面进入挖掘机液压市场。第一油压作为韩国知名液压产品制造企业，专注于挖掘机相关产品开发和制造，为中国、韩国和日本知名挖掘机企业提供配套产品，其产品涵盖1.5吨到50吨级挖掘机上使用的主泵、主阀、回转驱动总成（液压马达和行星减速机）、行走驱动总成（液压马达和行星减速机）、先导控制手柄和踏板等。完成收购后，伊顿利用其严苛的生产管理和质量控制体系进一步提高JEIL产品质量，为客户提升产品的潜在价值。

　　20吨级挖掘机作为中型挖掘机典型代表，广泛的用于工程建筑、水利电力工程、矿山开采等行业。在中型挖掘机上，负载敏感、负流量和正流量控制是三种典型的液压系统。其中，负流量控制系统在中挖市场是主流技术。

　　为满足客户多样化的产品需求，伊顿在发布30吨级以上Duraforce负载敏感成套液压控制系统后，于2013年正式发布了20到25吨级负流量控制成套液压系统。控制主阀JMCV28N（见图1），该阀采用经典的双回路负流量控制。单回路入口流量300L/Min, 额定压力360bar，集成负载保持（大臂和小臂）、大臂提升优先（当大臂提升和回转复合动作时）、直线行走等多种功能。在通过优化内部流道设计减少自身压力损失的同时，优化复合动作的流量分配关系，使系统能耗降低和操作性提高。

图1 JMCV28N外形图

　　为了进一步提高产品品质，同时优化操作性能，伊顿同时推出全新设计的全铝制阀体先导操作手柄（见图2），相比以前使用的铸铁或者半铝制（关键配合面使用钢材料）阀体，整个操作手柄重量降低50%，操作力减少15%，内部泄露减少50%之多，同时通过制造工艺提高，产品可靠性和耐久性也进一步得到提升。另外，通过优化匹配先导手柄压力曲线和主阀阀芯开口面积曲线，使整个系统操作性能显著提升。这充分体现了伊顿作为系统供应商的优势，通过优化系统中关联部件的控制联系，保证整个系统处于最优状态。

图2 先导控制手柄

　　挖掘机对回转驱动的操作平稳性、可靠性及耐久性有着较高的要求。伊顿JMF系列回转驱动总成广泛地使用在从3.5吨到36吨级的挖掘机上，其可靠性经过市场多年验证。相对排量（马达排量与减速机减速比的乘积）范围从350cc/rev到5500cc/rev，额定压力最高达320bar，峰值压力最高达385bar（依据马达排量，额定和峰值压力会有不同，详见伊顿样本），最大输出扭矩从1000NM到25000NM。特别是对于在20吨级挖掘机上使用的JMF151回转驱动总成，在原有产品的基础上，进行全新优化设计，使产品的可靠性和耐久性全面优于行业内其它产品。

图3 JMF回转驱动总成原理图

　　为满足挖掘机特殊工况要求，回转驱动集成多种功能，图3 是典型挖掘机回转驱动原理图，其中，1是补油单向阀，用于在回转制动过程中对马达进行补油防止发生气穴与气蚀；2是防振溢流阀，用于保护马达防止超压和进行制动，该阀采用特殊结构，具有消除马达起动和制动压力峰值的能力，从而减少机械冲击，不但有助于提高马达寿命而且提高了操作的舒适性；3是防摆阀，有助于减小上车回转制动、停止后的上车回摆现象，减少机械部件磨损和提高操作性；4是轴向柱塞回转马达；5是驻车制动，有效防止上车滑转；6是延时阀，用于解除和进行驻车制动，当进行制动时，使制动摩擦片延时啮合，防止制动片磨损；7是行星减速机。

图4 JMV行走驱动总成原理图

　　伊顿同时提供JMV系列行走驱动总成，相对排量范围从500cc/rev到17300cc/rev，额定压力最高达360bar，峰值压力最高达420bar（依据马达排量，额定和峰值压力会有不同），最大输出扭矩从1600NM到95000NM，提供高低双速工作模式，能够满足从1.5吨到50吨级挖掘机的应用需求。其中JMV147广泛的应用于20吨级中型挖掘机。

　　图4是典型行走驱动总成的原理图，其中，1是制动阀或称平衡阀，采用滑阀结构，优化设计的节流特性使车辆运行更加平稳；2是防振溢流阀，限制系统压力保护马达，同时减少系统启动和制动冲击；3是高低速切换阀，通过外部先导压力将马达从低速模式切换到高速模式，在高速模式下同时提供压力响应自动切换到低速功能；4是行走驱动制动功能，为车辆提供稳定驻车制动；5是轴向柱塞马达；6是行星减速机。

　　与此同时，在全球环境保护的大背景下，伊顿利用其全球性研发资源，不断探索新概念、新技术在挖掘机领域的应用，已经成功研发出全液压混合动力系统和脉宽调制式节能调速专利技术的液压系统，并已经在全球著名挖机厂家样机成功测试，满足客户日益严苛的节能减排要求。