(1)液壓系統和電子控制的結合

電液集成控制已成為(wéi)目前的主要研究對象。電子控制技術與液壓控制技術(shù)相結合的電液集成控制技術，近年來(lái)取得了(le)長足的進步，特别是傳感器、計算機(jī)和測量儀器的應用，将液壓技術與電子控制有(yǒu)機地結(jié)合起來，開發研制了許多新型電液自動控制系統，提高了挖掘機(jī)的自動化程度，促(cù)進了挖掘機的快速發展。目前，國外先進挖掘機電液聯(lián)合控(kòng)制的研究已經成熟。美國林肯-伯特公司的新型C系列LS-5800液壓挖掘機配有全自動控(kòng)制液壓系統，可自動(dòng)調節流(liú)量，避免驅(qū)動力的浪費。日本(běn)油缸制造商生産的FJ系列挖掘機的五(wǔ)個新型号配備了(le)與液(yè)壓回路相連的計算機輔助(zhù)動力控制系統。通過使用精确的(de)控制模式選擇系統(tǒng)，降低了燃油、發動機動力和液壓(yā)動力的消耗，延長了零件的使用壽命。

(2)從開式液(yè)壓系統向閉式液壓系統(tǒng)的過渡

20世紀90年代以前，日本KAMATSU公司一直緻(zhì)力于開發開放式負載感應系統(OLSS)，以減少液壓系統的損(sǔn)耗。開(kāi)式液(yè)壓系統采用三位六通閥，其特點是有兩條供油路徑，一條是直接供油路徑，一條是并(bìng)聯供油路(lù)徑。由于這種油路調(diào)速方式與進口節流調速和旁(páng)路節流調速同時工作，其調速(sù)特性受(shòu)負載壓力和(hé)油泵流量的影(yǐng)響，因此該系統的(de)運行性(xìng)能、調速性(xìng)能和微調性能較差(chà)。此外，當液壓元(yuán)件共同作用時，它們之間相互幹擾很大，使得聯合作用的操作非常困難。這是開放(fàng)系統(tǒng)的(de)一大缺點。在挖掘機作業工程中(zhōng)，要求很好地控制(zhì)移動速度(dù)和微調(diào)液壓元(yuán)件，需要多(duō)個執行器在各種(zhǒng)工況下完成複合動作，但(dàn)長期使用的開放式液壓系(xì)統不能滿足挖掘機調速和複(fú)合動(dòng)作的(de)要求。近年來，國外挖(wā)掘機液壓系統中出現(xiàn)了封(fēng)閉式負載感應系(xì)統(CLSS)。它可以用一(yī)個油泵同時向所有液壓元件供油。每個液壓元件的運(yùn)動速度隻與操作閥的閥杆行程有關(guān)，與負載壓力無關。泵的流量是根(gēn)據需(xū)要提供的，幾個液壓元件同時動作時幾乎沒有幹擾。因此，良(liáng)好的機動性是閉式(shì)液壓(yā)系統(tǒng)的主要特點。該系統非常适合(hé)挖掘機作業。操作簡單，對司機操作技能要求不高(gāo)。它在世界(jiè)範圍内(nèi)得到了(le)廣泛的應(yīng)用，是挖掘機液壓(yā)系統的發展趨勢(shì)。目前，小松已經将大(dà)量挖掘機液壓系統(tǒng)從開式系統改為閉(bì)式系(xì)統。

(3)注意處理特(tè)點

液壓缸系統的工作特性越來越受到重視。目前，随着全液壓挖掘機(jī)在世界(jiè)範圍内的快速發展，控制方式不斷改進和(hé)創(chuàng)新，挖掘機從簡單的杠杆操作發展到液壓(yā)操作、氣動操作、液(yè)壓伺服(fú)操作和電(diàn)氣控制、無線電遙控和計算機集成程序(xù)控制。随着各種高新(xīn)技術的應(yīng)用，挖掘機液壓系統的工作特性得(dé)到了很大的改善。(4)提高負載能力和(hé)可靠性(xìng)

為了提高挖掘機的負(fù)載能(néng)力，直接的方法是提高其液壓缸系統的工作壓力、流量和功率。目前世界上先進挖掘(jué)機産品的額定壓力(lì)大多在30MPa以上，并且(qiě)随着技術的進步，有向更高壓力甚至超高壓液壓技(jì)術發展的趨(qū)勢；流量通常是每(měi)分鐘幾百升：功率在幾百千瓦以上。比如(rú)目前德國OK公司生産的世界第一台(tái)RH400全液壓挖掘機，鏟鬥容量為42m3，液壓油源為18個可(kě)變軸向柱塞泵，總流量為(wéi)10200 L/min。原動機為2台QSK60柴油機，總功(gōng)率(lǜ)2014kW。由于液壓挖掘機經常(cháng)在惡劣環境下(xià)連續工作，液壓挖掘機的所有功能(néng)部件都受到(dào)惡劣環境的影響，系統的可(kě)靠性越來越受到重視。美、英、日等國普及有限(xiàn)壽命設計理論，取代傳統的無限壽命設計理論和方法，将疲(pí)勞損傷(shāng)累積理論、斷裂力學、有(yǒu)限元法、優化設計、計算機控制的電液伺(sì)服疲勞試驗技術(shù)、疲(pí)勞強度分析方(fāng)法等先進技術應用于液壓挖掘機的強度研究，不斷(duàn)提高設備的(de)可靠性。美國提出了動态設計(jì)分析方法(fǎ)來評估動态強度。日本建立了液壓(yā)挖掘(jué)機零(líng)部件強度評估程序，開發(fā)了可靠性信息處(chù)理系統，使液壓挖掘機作業率達(dá)到85% ~ 95%，使用壽命超過1萬小時。

(5)節能技(jì)術的應用

目前，液壓挖掘機(jī)上基本上有(yǒu)兩種典型的節能(néng)技術。即負(fù)載敏感技術和負流量控制技(jì)術。目前，液壓挖掘機采用其中(zhōng)一種控制技術來達到節能的要求。負載感應技術是一種利用泵輸出1: 3壓力和負(fù)載壓力之間的差異(yì)使系統流量發生相應變化的技術。安裝(zhuāng)在液壓系統中的德(dé)國曼内斯曼公(gōng)司開發的負載傳感系統可以控制一個或幾(jǐ)個液壓元(yuán)件，而不管施加到它們上的負載如何。該系統不僅操作(zuò)簡單，而且具(jù)有(yǒu)良好的微動控制特(tè)性。它最(zuì)大的特點是(shì)可以根據(jù)負載大小和調速(sù)要求控制油(yóu)泵，從(cóng)而按需(xū)供流量(liàng)，将調速節流損失控制在一個較小的(de)固定值，從而達到(dào)節(jiē)能的目的。負流(liú)量控(kòng)制技術是通(tōng)過主控制閥後(hòu)面的節流閥建立的壓力來調節主泵排量的技術。目前(qián)，韓國現代(HYUNDAI)、日本小松(KOMATSU)和日本日立(HITACHI)等(děng)許多國外知名挖掘機制造商都在其挖掘機(jī)液(yè)壓系統(tǒng)中采用了負流量控制技術。這種控制技術具有(yǒu)穩(wěn)定性好、響應快、可靠性和可維護性好的特點，但當起(qǐ)點是大負荷運行時，流量與負荷有關，可控性就比較丢人了。