1.引言
绿化养护车是针对高速公路中间绿篱、边坡、一、二级公路绿化修剪等而专业设计和生产的一款专用施工养护机械。它是置于汽车底盘上的控制臂的调整作业位置的情况下,通过专用机具上液力驱动的高速旋转的割切刀片，达到切割，修剪，清理绿化植被的目的。
现市场出现一种新型整体式绿化养护车，其臂架在汽车底盘上改制。可左右移动调整作业宽度，配有不同的作业机具。利用汽车自带发动机PTO端口取力液压系统，达到在驾驶室内进行操作，提高舒适性、动力性、安全性。液压系统是能量转换的中间环节，通过液压系统把发送机输出的机械能转换为液压能，然后再把液压能转换为驱动工作装置，旋转装置等机械能。本文重点阐述此款式综合绿化养护车新型液压系统研究。
2.液压系统的性能分析
综合绿化养护车作业时，发动机的动力通过液压系统驱动工作装置对外做功，液压系统的压力大小由外负载决定。由于外负载的不可预测，所以系统对外负载的响应也不可预测。因此对系统本身来讲，还需要对流量进行控制。控制液压系统的流量的途径包括改变液压泵或液压马达的排量和改变液压阀的开度。对液压泵的流量控制其实是对液压泵排量的控制。对液压阀的控制主要是液压阀阀芯位移的控制。
泵控调速方式通过改变液压泵的排量来实现，此过程没有流量损失，但由于液泵的斜盘倾角需要推动斜盘等一系列元件和摩擦副。惯性较大，排量响应时间长。阀控调速方式通过改变阀组回路之间的液阻来实现，大部分的流量经控制阀进入执行元件对外做功，多余的流量经控制阀回油箱。这部分流量就是浪费的流量，同时取决于电磁铁的响应频率导致阀控方式响应速度很快。因此如何实现二者的优势实现优势互补；将优势结合起来克服各自缺点，则是一种比较理想的流量控制方式。目前此款综合绿化车液压系统采用的负载敏感控制系统正是基于这样的一种控制方式。即变量泵+比例阀的流量控制方式。
变量泵+比例阀的液压系统综合了泵控系统和阀控系统的优点，具有明显的性能优势。该系统具有两个控制点：液压泵排量和比例阀开度，而且二者是相互关联的，液压泵是系统流量的供应方，液压阀是系统流量的需求方。系统流量的供需平衡才能实现功率匹配和节能，否则会导致功率浪费或供油不足。
负载敏感系统的本质是通过油路上压力补偿阀的弹簧将压力补偿阀两端的压差设定为常数，流量只和阀芯的开口度有关。可以保证复合动作时，主泵流量发生变化后，非最高负载的动作速度，不受影响。保证整机协调性。变量泵的斜盘角度根据负载压力变化进行调节，继而控制主泵流量变化。升高时，斜盘倾角变小，主泵流量降低。当负载压力降低时，斜盘倾角变大，主泵流量增加。
负载敏感控制系统原理如图所示。
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由图可知，当系统处于稳定工作状态时。对二通压力补偿阀，阀芯受力平衡公式：
P1×A1 =P2×A1+F
式中P1为系统输入压力；P2为外负载压力；F为弹簧的预紧力；A1为弹簧侧压面面积；由公式可知 （P1 -P2）= F /A1 由于弹簧为软弹簧并且移动范围不大，所以弹簧对阀芯的推力可认定为定值。即得出 ΔP=P1 –P2= F /A1=定值；根据节流孔公式，负载敏感阀出口流量
Q=Cq A（）只与阀芯偏移大小相关。
当外负载增加时，P2增加，变量泵活塞无杆腔压力增加，使斜盘倾角变大，排量变大，流量变大，P1上升，经过震荡，压力补偿阀又处于新的平衡。对负载敏感阀，出口流量未变保持恒定。即主泵排量和负载压力变化无关。负载敏感系统最大亮点为流量按需分配，消除了溢流带来的大量的能量损失。
3.综合绿化车液压系统构成
绿化综合养护车完成道路多种不同工况任务，必须满足多种功能要求。液压系统主要由主泵、主控制阀、举升油缸，扩展油缸、调角油缸、位移马达、修剪（机具）马达等主要元件构成。当前小型绿化车采用变量系统或是定变量结合系统。定变量结合即是变量泵控制机具切割马达流量，定量泵控制除工作机具马达以外的执行机构。变量泵系统即是变量泵控制所有执行机构。变量泵单独提供单独提供液压马达能够满足不同机具液压需要，对于其他执行机构的影响相对较小，机具马达以外所有执行机构所需流量较小，所以定变量控制方式一定程度上能满足系统需要。但定量泵本身能耗高，在单执行动作时，会出现能量浪费，考虑到多执行机构复合动作的需求，采用泵控负载敏感系统。
泵控负载敏感系统控制液压系统，各执行机构的运动速度只和阀杆行程有关，容易控制复合动作，泵流量和压力随系统的需要来匹配。没有多余的流量损失。
综合绿化养护车的液压原理图如下所示；负载敏感泵从油箱经吸油过滤器进油进入液压系统，通过负载敏感阀进入各回油，得到反馈压力控制负载敏感泵的压力流量，油液经过执行机构回路后经回油过滤器回油箱。
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如图所示
图2 综合绿化车液压原理图
绿化综合养护车执行机构有6个，其中3个油缸，3个液压马达。伸缩油缸和延拓油缸，举升油缸回路基本相似。液压缸完成动作基本是伸出和收回。负载敏感阀能保证臂架在运动过程中，运动速度不受自身负载变化和其他机构的影响。只通过操作手柄的操作相关。平衡阀作为闭锁元件，能在液缸不动作时，避免液压缸因自重而下滑。当液压缸承受负载时，能够提供一定背压，保持液缸平稳。
举升臂油缸除了满足上述功能，还需要具有浮动的功能，在边坡修剪时，由于路坡的不平整，为了保证修剪质量和作业安全，要求机具能够随地形起伏。作业过程中，举升臂油缸始终有压力，当需要调整浮动状态时，开启旁通阀，在自重作用下，举升缸大小腔达到平衡。同时蓄能器起到缓冲，防止过载冲击对油缸的损坏的目的。
液压马达包括位移马达，机具调角马达和切割马达。位移马达在作业起始和结束后动作，其主要功能为驱动滑动架至指定位置。在实际作业过程中，由于工作装置整体的旋转惯量和回转冲击相对较大，为躲避障碍物，需调整姿态，频繁的完成正反转转动，在动作过程中也会突然停止或者换向，会给系统造成较大振动。增加平衡阀、蓄能器来保证缓冲，高压溢流。
修剪马达主要根据不同的机具进行不同的作业。根据修剪马达传递过来的不同载荷，主阀为负载敏感变量阀，变量泵的排量和负载压力变化，保持系统流量稳定。工作装置工作使各工作臂已调整到位。然后切割马达动作。在切割过程中根据路况对机械臂的摆角，切割的位置会出现局部调整，负载压力比较反馈主泵进行调整。此时势必会降低割草马达转速，但不影响切割效果，同时保障安全。
绿化综合养护车工作装置液压系统参数为：泵排量50Ml/r；发动机转速600-1800r/min；系统最高安全压力18Mpa。当发送机转速一定时，负载敏感变量泵驱动的液压系统不产生溢流损失，多路阀的节流口压差由负载敏感控制阀的弹簧力设定，因此整个液压系统的功率损失较少。液压系统中存在各种形式的功率损失，都会不同程度的降低液压系统的使用功率。一般来说，绿化养护车在工作时，不计沿程阻力的条件下，液压系统的最高效率可到95%以上。但由于工况变化较大，操作状况差别也大，因此液压系统的效率变化也很大。采用的负载敏感技术不仅能减少液压系统功率损失；还有效降低燃油消耗功率，提高发动机功率的利用率。
3.结论：
绿化车是一种新型园林绿化工程车，随着国家节能环保观念的深入，劳动力老龄化加剧。智能型、节能型是绿化机械必然发展的趋势。从液压系统分析来说，负载敏感泵能将负载需要的流量，压力信号反馈到负载敏感变量泵的变量机构，使变量泵输出的流量、压力与负载需要的流量和压力相匹配。其功率损失只有少量节流损失，溢流损失极少。是绿化养护车的液压系统的发展趋势。在系统节能方面及具潜力。所以从节能角度出发，深入研究并改进负载敏感系统，具有十分重要的实际工程意义。