液压挖掘机发动机与液压泵的合理匹配的研究.pdf

1、ISSN 100928984CN 2221323 /N长 春 工 程 学 院 学 报 (自 然 科 学 版 ) 2008年 第 9卷 第 4期J. Changchun Inst. Tech. (Nat. Sci. Edi. ) , 2008, Vol. 9, No. 4 11 /2635238液 压 挖 掘 机 发 动 机 与 液 压 泵 的 合 理 匹 配 的 研 究收 稿 日 期 : 2008 - 11 - 07作 者 简 介 :汤 振 周 (1970 - ) ,男 (汉 ) ,福 建 ,硕 士 研 究 生 ,讲 师主 要 研 究 工 程 机 械 。汤 振 周(福 建 交 通 职 业 技

2、术 学 院 ,福 州 350007)摘 要 :通 过 对 液 压 挖 掘 机 发 动 机 的 工 作 特 性 、 变 量泵 性 能 的 研 究 ,提 出 了 恒 功 率 与 变 功 率 2种 控 制 方式 的 组 合 ,使 发 动 机 在 整 个 转 速 范 围 内 都 能 适 应 负荷 变 化 ,保 持 最 佳 的 功 率 利 用 率 。 同 时 使 液 压 系 统具 有 了 较 高 的 传 动 效 率 ,整 个 负 荷 驱 动 系 统 也 具 备了 较 好 自 适 应 能 力 和 综 合 性 能 指 标 。关 键 词 :液 压 挖 掘 机 ;发 动 机 ;液 压 泵 ;合 理 匹 配中 图

3、 分 类 号 : TD422. 2 文 献 标 识 码 : A文 章 编 号 : 100928984 (2008) 04200352041 发 动 机 工 作 特 性柴 油 机 的 特 性 主 要 是 运 行 特 性 ,包 括 :速 度 特性 、 负 载 特 性 、 万 有 特 性 的 变 化 规 律 。 如 图 1所 示 ,曲 线 CASB 是 发 动 机 在 某 一 档 时 的 工 作 特 性 , AC为外 特 性 , AB 为 该 档 位 下 的 调 速 特 性 。 当 外 负 载 变 化时 ,发 动 机 的 输 出 转 矩 变 化 ,如 A点 、 B 点 和 S点 , A点 输 出 功

4、 率 最 大 。 另 外 ,发 动 机 还 有 一 条 最 佳 比 油 耗线 ( ge 线 ) ,当 发 动 机 工 作 在 最 佳 比 油 耗 线 时 (图 中S、 E点 ) 最 经 济 。 为 了 保 持 柴 油 机 转 速 的 相 对 稳定 ,必 须 随 着 负 载 的 变 化 相 应 改 变 供 油 拉 杆 的 位 置 ,在 柴 油 机 上 安 装 的 调 速 器 就 能 根 据 外 界 负 载 的 变化 ,自 动 调 节 循 环 供 油 量 ,使 柴 油 机 稳 定 运 转 。 通 常工 程 机 械 选 用 的 都 是 全 程 调 速 器 ,在 任 何 转 速 下 均能 起 调 速

5、作 用 。 那 么 在 某 一 固 定 油 门 拉 杆 位 置 下 ,当 外 负 载 变 化 时 ,柴 油 机 将 不 再 运 行 在 外 特 性 曲 线上 ,而 是 在 该 油 门 位 置 下 的 调 速 线 上 工 作 。 不 同 的油 门 位 置 对 应 于 不 同 的 调 速 曲 线 ,可 见 在 外 负 载 扭矩 变 化 时 ,速 度 将 受 到 较 小 的 波 动 ,从 而 起 到 稳 定 柴油 机 转 速 的 作 用 。 在 理 论 上 要 使 柴 油 机 稳 定 地 工 作在 某 一 点 ,就 必 须 确 定 2个 方 面 的 参 数 :负 载 扭 矩 和转 速 或 者 油 门

6、 位 置 和 功 率 。 在 实 际 工 程 中 可 通 过 调节 柴 油 机 转 速 和 协 调 泵 排 量 来 实 现 。图 1 发 动 机 工 作 特 性2 挖 掘 机 变 量 泵 的 性 能 分 析液 压 泵 连 结 发 动 机 与 整 个 液 压 系 统 的 中 间 环节 。 一 方 面 它 作 为 发 动 机 的 可 调 负 载 ,应 能 充 分 利用 发 动 机 的 输 出 功 率 ,同 时 又 要 保 证 发 动 机 不 因 负载 转 矩 太 大 而 造 成 熄 火 ,在 功 率 上 达 到 协 调 匹 配 。另 一 方 面 ,作 为 整 个 液 压 系 统 的 源 动 力 ,

7、为 适 应 外 负载 的 变 化 ,它 必 须 提 供 工 作 时 所 需 要 的 压 力 及 流 量 。为 了 达 到 上 述 2方 面 的 要 求 ,在 实 际 工 作 中 要 通 过调 节 泵 的 排 量 来 实 现 。在 转 速 感 应 控 制 中 ,泵 的 功 率 设 定 其 实 是 根 据发 动 机 的 转 速 差 来 调 节 泵 的 最 大 吸 收 功 率 ,从 而 保证 发 动 机 不 过 载 。 对 于 变 量 泵 来 说 调 节 功 率 是 通 过调 节 其 排 量 实 现 的 。P = psVg n (1)式 中 : P 泵 的 吸 收 功 率 ;ps 液 压 系 统 工

8、 作 压 力 ;Vg 泵 排 量 ;n 泵 转 速 (发 动 机 转 速 )。由 于 外 负 载 的 波 动 ,使 得 发 动 机 的 转 速 即 泵 的驱 动 转 速 n并 不 是 一 个 不 变 的 数 值 ,所 以 恒 功 率 调节 实 质 上 是 一 种 恒 扭 矩 调 节 。M = pB Vg = C =常 数 (2)式 中 :M 泵 的 吸 收 扭 矩 。由 式 (1)可 知 ,当 在 某 一 工 作 模 式 下 ,如 果 外 负载 压 力 变 大 时 ,泵 则 会 自 动 减 小 其 排 量 大 小 ,以 维 持二 者 乘 积 不 变 。 如 果 负 载 压 力 减 小 ,则 反

9、 之 。3 发 动 机 与 液 压 泵 匹 配 的 实 现发 动 机 与 液 压 传 动 装 置 匹 配 的 实 质 是 提 出 最 合理 的 控 制 方 法 ,从 而 使 发 动 机 的 转 速 、 输 出 扭 矩 能 适应 外 部 负 荷 的 变 化 ,保 持 发 动 机 在 最 佳 工 作 点 附 近工 作 ,有 较 高 的 功 率 利 用 和 较 低 的 燃 油 消 耗 率 。目 前 柴 油 发 动 机 适 合 于 液 压 传 动 的 控 制 形 式有 :发 动 机 恒 功 率 控 制 和 发 动 机 变 功 率 控 制 。 为 了更 好 地 适 应 外 负 荷 的 变 化 ,保 证

10、作 业 的 高 效 性 和 经济 性 ,将 2种 控 制 方 式 结 合 使 用 。3. 1 发 动 机 恒 功 率 控 制 与 泵 功 率 匹 配对 于 变 量 泵 的 恒 功 率 调 节 有 很 多 种 方 式 ,传 统的 恒 功 率 变 量 是 根 据 折 线 拟 合 ,依 靠 多 根 弹 簧 (利用 弹 簧 的 不 同 刚 度 )来 实 现 的 ,而 A11V0泵 恒 功 率控 制 装 置 是 利 用 杠 杆 力 矩 平 衡 原 理 对 液 压 泵 实 行 恒功 率 控 制 的 。 该 装 置 结 构 简 单 ,精 度 高 ,且 便 于 实 现无 级 调 节 。如 图 2为 整 个 恒

11、 功 率 控 制 原 理 图 。 其 中 功 率 控制 阀 阀 芯 受 到 3个 力 ( IP产 生 的 电 磁 力 , K1 , K2弹簧 分 别 产 生 的 弹 性 力 )的 作 用 。 设 这 3个 力 的 合 力为 FPC ,那 么 对 杠 杆 机 构 做 平 衡 分 析 有 以 下 公 式成 立 :FPC Lk = F1 Lp (3)式 中 : Lk 恒 功 率 阀 阀 芯 力 作 用 点 到 杠 杆 原 点 的距 离 ;F1 控 制 压 力 ;Lp 控 制 压 力 作 用 点 到 杠 杆 原 点 的 距 离 。而 由 图 2可 以 看 出 其 控 制 压 力 可 以 表 示 为 :

12、图 2 A11V0变 排 量 泵 恒 功 率 调 节 功 能 原 理 图F1 = psAs (4)式 中 : ps 泵 的 出 口 压 力 ;As 变 量 柱 塞 横 截 面 积 。而 从 图 2的 几 何 关 系 可 以 得 出 :Lp = e +L tg (5)式 中 : e 泵 斜 盘 倾 角 为 零 度 时 变 量 柱 塞 与 杠 杆 原点 间 的 距 离 ;L 泵 斜 盘 旋 转 中 心 到 边 缘 的 距 离 ; 斜 盘 倾 斜 角 度 。由 式 (3)、 (4)、 (5)可 以 得 出 :tg = FPC LK - epS ASL pS AS(6)而 通 轴 式 斜 盘 式 柱

13、塞 泵 的 理 论 排 量 q为 :q = 4 d2z Df Z tg (7)式 中 : dz 液 压 泵 柱 塞 直 径 ;Df 液 压 泵 转 子 分 布 圆 直 径 ;Z 液 压 泵 柱 塞 数 目 。则 泵 的 理 论 流 量 Q可 以 表 示 为 :Q = qn (8)式 中 : n 液 压 泵 工 作 转 速 。那 么 液 压 泵 的 输 出 功 率 可 以 表 示 为 :Pp = psQ (9)将 公 式 (4)、 (5)、 (6)代 入 (7)中 ,可 以 得 到 :Pp = d2z Df Z ( FPC LK - epsAs ) n4LAs (10)从 式 (10)可 以 看

14、 出 等 式 右 边 含 有 泵 出 口 压 力ps 项 ,也 就 是 说 采 用 此 种 调 节 方 式 ,液 压 泵 恒 功 率 输出 值 及 调 节 精 度 会 受 到 负 载 压 力 的 影 响 ,但 在 实 际设 计 中 ,是 使 e等 于 零 。 因 此 ,液 压 泵 输 出 功 率 Pp可 以 表 达 为 :Pp = d2z Df ZFPC LK n4LAs (11)对 式 (1)进 行 分 析 可 以 发 现 :当 恒 功 率 变 量 泵结 构 确 定 后 ,在 转 速 n和 功 率 调 节 阀 芯 所 受 合 力FPC一 定 的 情 况 下 ,输 出 功 率 是 恒 定 的

15、。3. 2 发 动 机 变 功 率 控 制 与 泵 功 率 匹 配 的 实 现3. 2. 1 实 现 原 理在 有 些 工 况 下 ,发 动 机 的 恒 功 率 控 制 不 能 满 足作 业 高 效 性 和 经 济 性 的 要 求 ,具 体 有 2个 方 面 :一 方面 ,为 了 追 求 作 业 速 度 ,提 高 工 作 效 率 ,必 须 人 为 地提 高 发 动 机 转 速 。 此 时 泵 的 输 出 功 率 也 相 应 提 高 .恒 功 率 控 制 无 法 跟 随 发 动 机 输 出 功 率 变 化 。 另 一 方63 长 春 工 程 学 院 学 报 (自 然 科 学 版 ) 2008,

16、9 (4)面 ,在 低 功 率 作 业 的 情 况 下 ,泵 的 输 出 功 率 远 低 于 发动 机 在 该 转 速 下 输 出 的 最 大 功 率 ,发 动 机 的 功 率 利用 率 很 低 ,此 时 操 作 的 经 济 性 很 差 。 可 采 用 联 合 控制 方 式 实 现 发 动 机 泵 的 功 率 匹 配 控 制3. 2. 2 发 动 机 变 功 率 输 出 匹 配 控 制该 匹 配 方 式 主 要 着 眼 于 燃 料 经 济 性 及 动 力 性 ,目 的 是 使 柴 油 机 始 终 以 最 适 宜 的 输 出 功 率 运 转 。 在任 意 油 门 位 置 或 柴 油 机 转 速

17、下 ,都 可 以 根 据 外 负 荷的 变 化 控 制 泵 排 量 变 化 ,使 发 动 机 按 燃 料 经 济 性 最好 的 理 想 负 荷 运 转 。 在 进 行 功 率 变 化 的 匹 配 过 程中 ,为 了 达 到 提 高 动 力 性 的 目 的 ,我 们 通 过 调 节 发 动机 油 门 拉 杆 的 位 置 和 改 变 泵 的 吸 收 扭 矩 2方 面 来 匹配 ,这 样 动 力 系 统 将 会 根 据 作 业 内 容 ,自 动 调 节 功 率的 输 出 。3. 2. 3 发 动 机 速 度 反 馈 控 制 策 略发 动 机 变 功 率 匹 配 中 ,要 求 发 动 机 的 输 出

18、功 率能 够 随 着 外 负 荷 的 增 大 而 相 应 地 增 大 。 对 于 发 动 机而 言 ,外 负 载 增 大 最 直 接 的 表 现 就 是 其 转 速 的 下 降 ,因 此 我 们 很 希 望 发 动 机 转 速 控 制 装 置 能 在 发 动 机 转速 下 降 时 及 时 将 油 门 拉 大 ,增 加 发 动 机 的 输 出 功 率 ,以 便 使 转 速 回 升 到 原 来 的 位 置 上 。 发 动 机 自 身 的 机械 式 调 速 器 虽 然 能 在 不 变 动 发 动 机 拉 杆 位 置 的 情 况下 去 稳 定 其 工 作 转 速 ,但 控 制 效 果 比 较 粗 糙

19、,转 速 差达 到 了 1左 右 。 而 在 速 度 反 馈 控 制 功 能 的 作 用 下 ,控 制 器 将 实 时 监 控 着 转 速 的 变 化 ,使 其 在 油 门 没 有达 到 最 大 位 置 时 都 能 稳 定 其 转 速 。 因 此 转 速 反 馈 控制 是 以 变 化 油 门 拉 杆 位 置 的 方 式 ,更 为 精 确 的 去 控制 发 动 机 的 转 速 。 其 控 制 方 式 如 图 3所 示 。图 3 柴 油 机 速 度 反 馈 控 制在 图 3中 ,最 主 要 的 环 节 就 是 获 得 转 速 设 定 电位 计 电 压 值 与 空 载 转 速 之 间 的 关 系 。

20、 因 此 首 先 我 们就 必 须 获 得 表 C的 值 ,用 电 信 号 的 方 式 去 设 定 发 动机 转 速 。 但 是 发 动 机 转 速 的 设 定 不 单 只 受 到 转 速 设定 电 位 计 电 压 信 号 的 作 用 ,更 大 程 度 上 是 受 功 率 模式 选 择 开 关 决 定 的 ,而 电 位 计 电 压 信 号 只 在 各 功 率模 式 所 确 定 的 档 位 速 度 之 间 做 微 调 变 化 。3. 2. 4 泵 负 载 传 感 功 能 与 发 动 机 匹 配 策 略由 于 发 动 机 输 出 功 率 的 改 变 可 以 通 过 其 油 门 位置 的 改 变 和

21、 负 载 扭 矩 的 改 变 2种 方 式 来 实 现 。 所 以在 另 一 个 方 面 ,我 们 也 考 虑 从 变 负 载 扭 矩 的 方 式 来实 现 发 动 机 的 变 功 率 匹 配 。 从 上 面 的 分 析 来 看 ,选用 带 负 载 传 感 功 能 的 变 量 泵 恰 好 可 以 满 足 我 们 这 一设 计 意 图 。 在 该 功 能 的 作 用 下 ,泵 的 排 量 将 随 着 外负 载 的 增 大 (负 载 压 力 升 高 )而 增 大 ,而 泵 的 吸 收 功率 为 :P = qps n6 000m h(12)式 中 : q 泵 的 排 量 ( cm3 ) ;ps 泵

22、出 口 压 强 ( bar) ;n 泵 的 驱 动 转 速 度 ( rpm ) ; m h 泵 机 械 液 压 效 率 。而 泵 出 口 压 强 与 负 载 压 强 的 关 系 为 : pps = p +pLS。 所 以 在 发 动 机 转 速 不 变 的 情 况 下 ,负 载 传 感 功能 使 泵 的 吸 收 功 率 随 着 外 负 载 的 增 大 而 增 大 。图 4 泵 负 载 传 感 功 能 与 发 动 机 匹 配 图如 图 4所 示 ,初 始 状 态 下 泵 的 吸 收 功 率 为 零 ,而在 某 一 油 门 拉 杆 位 置 时 ,发 动 机 空 载 状 态 运 行 在 L点 ,当

23、外 负 载 ( pL s )增 加 时 ,引 起 泵 的 吸 收 功 率 的 上升 ,这 样 在 同 一 油 门 位 置 下 ,发 动 机 将 运 行 到 M 点 ,随 着 压 力 的 进 一 步 上 升 ,泵 的 吸 收 功 率 进 一 步 加 大 ,至 使 发 动 机 运 行 到 了 N 点 。 这 样 匹 配 的 实 质 是 泵将 负 载 的 变 化 情 况 以 扭 矩 的 形 式 直 接 传 递 到 发 动 机的 输 出 轴 上 ,使 发 动 机 的 转 速 随 外 负 载 pL s的 波 动 而变 化 。 在 没 有 发 动 机 速 度 反 馈 控 制 系 统 的 作 用 下 ,当

24、在 某 一 固 定 油 门 位 置 时 ,机 械 式 调 速 器 将 根 据 这种 负 载 扭 矩 的 变 化 ,自 动 调 节 发 动 机 喷 油 泵 的 喷 油量 ,从 而 改 变 其 功 率 输 出 ,适 应 这 种 负 载 的 波 动 。3. 2. 5 发 动 机 转 速 反 馈 控 制 与 变 量 泵 负 载 传 感 功能 的 协 调当 负 载 的 增 加 导 致 泵 吸 收 功 率 增 大 时 ,如 果 不根 据 外 负 载 的 这 种 变 化 去 调 节 油 门 ,仍 然 只 按 图 4的 方 式 使 发 动 机 的 油 门 停 留 在 某 单 一 的 位 置 上 ,而73 汤

25、振 周 :液 压 挖 掘 机 发 动 机 与 液 压 泵 的 合 理 匹 配 的 研 究仅 仅 只 靠 机 械 式 调 速 器 的 作 用 来 协 调 功 率 输 出 ,这样 就 会 导 致 发 动 机 转 速 出 现 明 显 的 下 降 ,并 且 使 发动 机 的 工 作 状 况 恶 化 。 因 此 在 进 行 负 载 传 感 功 能 与发 动 机 匹 配 时 ,有 必 要 加 上 发 动 机 速 度 反 馈 控 制 功能 ,以 弥 补 由 于 负 载 扭 矩 增 大 而 产 生 的 转 速 差 。 即通 过 调 节 油 门 位 置 和 改 变 负 载 扭 矩 的 复 合 方 式 去 进行

26、发 动 机 变 功 率 匹 配 。 二 者 协 调 匹 配 原 理 如 图 5。图 5 发 动 机 转 速 反 馈 控 制 与 泵 负 载传 感 功 能 匹 配 原 理 图当 初 始 状 态 时 ,泵 的 吸 收 功 率 近 似 为 零 ,发 动 机也 相 应 地 运 行 在 L 点 。 当 外 负 载 增 加 时 ,在 负 载 传感 功 能 的 作 用 下 ,泵 将 其 吸 收 功 率 调 大 。 而 发 动 机方 面 ,在 机 械 式 调 速 器 的 作 用 下 ,将 工 作 点 调 至 M点 ,其 输 出 功 率 为 P2 ,但 由 于 此 时 的 L点 与 M 点 之间 出 现 了 转

27、 速 差 ,在 发 动 机 速 度 反 馈 控 制 器 的 作 用下 ,要 将 转 速 稳 定 在 此 时 电 位 计 所 给 电 压 相 对 应 的转 速 上 ,会 增 大 油 门 转 角 ,因 此 应 将 发 动 机 的 工 作 点调 至 M 点 位 置 上 ,使 发 动 机 的 输 出 功 率 增 大 到 P3。由 上 述 运 行 过 程 可 以 看 出 ,在 负 载 发 生 变 化 时 ,负 载 传 感 功 能 只 能 起 到 有 效 并 经 济 地 实 现 负 载 与 泵输 出 功 率 之 间 的 匹 配 。 而 对 于 发 动 机 而 言 ,在 感 应到 了 由 泵 传 递 来 的

28、 这 种 功 率 波 动 时 ,分 2部 分 去 调节 自 己 的 功 率 输 出 :由 调 速 器 完 成 功 率 P1到 P2的 转化 ,它 是 以 牺 牲 转 速 的 形 式 来 提 高 输 出 扭 矩 。 随 后发 动 机 速 度 反 馈 控 制 器 完 成 的 则 是 功 率 由 P2到 P3的 转 化 ,在 等 扭 矩 的 情 况 下 去 弥 补 这 部 分 转 速 差 ,使发 动 机 的 转 速 再 次 回 升 。 这 样 在 整 个 过 程 中 就 完 成了 发 动 机 变 功 率 的 控 制 ,使 其 输 出 功 率 与 泵 的 吸 收功 率 达 到 协 调 匹 配 。4 采

29、 用 恒 功 率 与 变 功 率 协 调 控 制 的 实 验 研 究采 用 恒 功 率 与 变 功 率 协 调 控 制 策 略 后 ,发 动 机转 速 的 波 动 范 围 降 低 。 在 不 同 转 速 下 燃 油 经 济 性 如表 1所 示 。 新 旧 系 统 不 同 转 速 测 得 的 耗 油 比 ,从 表1中 可 以 看 出 ,采 用 恒 功 率 与 变 功 率 协 调 控 制 系 统后 ,耗 油 比 明 显 下 降 ,经 济 性 提 高 。表 1 新 旧 系 统 不 同 转 速 下 的 耗 油 量 g对 比 表转 速 / rpm平 均 耗 油 量 /g原 系 统 新 系 统1 600

30、356. 2 353. 51 800 394. 5 434. 12 000 489. 1 515. 02 200 619. 0 5495 结 语对 发 动 机 的 恒 功 率 匹 配 控 制 和 变 功 率 匹 配 控 制进 行 了 分 析 ,探 究 了 让 整 个 动 力 系 统 功 率 得 到 合 理匹 配 的 控 制 策 略 。 系 统 可 采 用 负 载 传 感 控 制 ,根 据负 载 的 变 化 情 况 去 调 节 液 压 系 统 的 功 率 输 出 ,分 别在 流 量 和 压 力 2方 面 去 满 足 负 载 的 要 求 。 另 一 方面 ,采 用 发 动 机 速 度 反 馈 控

31、制 系 统 根 据 发 动 机 的 受载 情 况 调 节 发 动 机 的 功 率 输 出 ,从 而 保 证 有 适 当 的功 率 向 液 压 系 统 输 出 。参 考 文 献 1 王 欣 ,刘 宇 ,蔡 福 海 ,等 ,履 带 起 重 机 发 动 机 与 液 压 泵 的匹 配 J .中 国 工 程 机 械 学 报 , 2007, (04) : 182 185. 2 常 毅 华 ,何 清 华 ,郝 鹏 .液 压 挖 掘 机 功 率 协 调 控 制 节 能 系统 研 究 J . 工 程 机 械 , 2006, (03) : 19 22. 3 纪 云 锋 ,陈 欠 根 ,吴 晓 健 ,等 . 液 压

32、 挖 掘 机 区 间 功 率 匹 配协 调 控 制 J . 建 筑 机 械 , 2004, (12) : 92 93. 4 彭 天 好 ,杨 华 勇 ,傅 新 . 工 程 机 械 中 的 泵 与 发 动 机 匹 配 J . 液 压 与 液 力 , 2004, (12) : 37 40. 5 何 清 华 ,郝 鹏 ,常 毅 华 .基 于 功 率 协 调 控 制 的 液 压 挖 掘 机 节能 系 统 研 究 J .机 械 科 学 与 技 术 , 2007, (02) : 188 191.Rea sonable ma tch ing between eng ines andhydraulic pum

33、 ps for hydraulic excava torsTANG Zhen - zhou( Fu jian Comm unications Technology College,Fuzhou 350007, Ch ina )Abstract: Through the work of the hydraulic excavatorengine features , variable pump performance study, aconstant power control of both variable power the waythe portfolio, so that the en

34、tire engine speed range ofload can adap t to change and maintain the most goodpower utilization. A t the same time, so that the hy2draulic system has a high transm ission efficiency; loadthe entire drive system is also equipped with adap tivecapacity and better performance indicators.Key words: hydraulic excavator; engine; hydraulicpump; matching study83 长 春 工 程 学 院 学 报 (自 然 科 学 版 ) 2008, 9 (4)