陈延伟， 徐中尉， 刘小勇， 王 晖，董 岩， 侯禹光， 黄思聪

(长春工业大学 机电工程学院， 吉林 长春 130012)

0 引 言

刀盘机构是地下管道挖掘机的核心组成部件之一。由于其直接与被切削土体接触，也是设备中能耗最大、工况条件最为复杂的一个机构。受到工作环境、大负载、内部空间狭窄等限制，普通机械驱动方式难以胜任。液压系统具有调速便捷、扭矩大、动力布局灵活、结构紧凑等优势，因此刀盘机构通常采用液压系统驱动。液压系统驱动刀盘机构作业过程中受到土体质地、进给量、其他辅助机构负载变化等影响，刀盘转速会发生较大波动。调速偏差过大，尤其是当刀盘转速陡降时，会进一步导致剧烈的负载波动，严重时会使刀盘发生过载损坏或堵转现象[1]。

因此,文中以变频电机驱动定量泵调速液压系统为基础设计了一种补偿泄漏的闭环控制系统，该系统意在进一步提高泵变频调速液压系统的调速精度和平稳性，使因负载波动引起的调速误差得到抑制，提高挖掘机的工作寿命，降低故障率。文中完成了控制方案的设计，以实际作业环境为依据，在AMESim软件中分别对开闭环系统模型进行仿真，并对比分析了仿真结果，为该挖掘机液压系统的进一步研究提供了理论依据。

1 泵变频刀盘调速液压系统的工作原理

在液压驱动调速系统中,泵变频调速是利用定量泵的输出流量近似正比于转速的原理，通过电压补偿的压频控制，使电机改变转速的同时保持功率不变，从而实现定量泵的输出流量调节[2-3]。……