液压挖掘机是一种功能典型、工况复杂、用途非常广泛的工程机械,由于全球能源危机及对排放标准要求的提高,液压挖掘机的节能研究已成为一个非常迫切、具有发展前景的课题。本文从液压泵与负载匹配的角度出发,以挖掘机负荷传感节能系统为研究对象,重点研究分析挖掘机的节能性与操控性,主要工作如下:1)综述了液压挖掘机节能控制的意义,分析、比较了国内外挖掘机各种节能系统的特点,在总结前人工作的基础上,结合现有条件,设计了一套具有方便获取操纵信息和易于控制等优点的液压挖掘机负荷传感节能系统。2)分析了挖掘机负荷传感液压系统各主要元件的内部构造原理及建模依据,建立了负荷传感液压系统的AMESim仿真模型,利用模型对负荷传感液压系统进行了仿真研究,结果表明负荷传感系统实现了泵和负载的压力、流量匹配,具有良好的节能效果及操作特性。3)对挖掘机工作装置进行运动学分析和动力学分析,确定了各执行器状态(液压缸长度及马达转角)与挖掘机各工作装置中关节转角之间的关系以及外负载与系统压力之间的关系,建立了挖掘机工作装置的AMESim仿真模型。4)同时考虑了负荷传感液压系统模型及工作装置力学模型,建立了负荷传感液压挖掘机整机模型,并对挖掘机挖掘工作过程进行模拟仿真研究,结果表明负荷传感系统较传统的定量节流系统及负流量系统能量利用率更高、操纵特性更好。5)采用电子流量分配及电子压力补偿技术对负荷传感系统进行了改进,设计了电液负荷传感系统,通过仿真对比了两种系统的节能效果及操纵特性,仿真结果验证了电液负荷传感系统的节能效果及操纵特性更好。6)搭建了挖掘机负荷传感液压系统实验平台,对负荷传感液压系统节能效果与操作特性进行了实验分析,验证了负荷传感系统具有良好的节能效果及操纵特性。