工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展

王永強(qiáng)

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工程機(jī)械品種、數(shù)量越來(lái)越多，在促進(jìn)生產(chǎn)的同時(shí)，也加大了工程機(jī)械資源消耗、污染物排放量等，嚴(yán)重影響了環(huán)境質(zhì)量。新形勢(shì)下要求工程機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)制造必須與環(huán)境生態(tài)發(fā)展需求相符，并將工程機(jī)械發(fā)展與環(huán)保、節(jié)能產(chǎn)品開(kāi)發(fā)制造緊密相連，這也是工程機(jī)械節(jié)能技術(shù)深入研究的重點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：工程機(jī)械；液壓節(jié)能技術(shù)；應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度的不斷加快，大量新技術(shù)、新工藝涌入工程機(jī)械領(lǐng)域，這些技術(shù)的合理應(yīng)用能夠推進(jìn)工程機(jī)械事業(yè)的不斷進(jìn)步。但在加快工程機(jī)械發(fā)展步伐的同時(shí)，還需重視節(jié)能環(huán)保問(wèn)題，特別是在液壓系統(tǒng)環(huán)節(jié)。為滿足環(huán)境保護(hù)需求，必須從本質(zhì)上減少發(fā)動(dòng)機(jī)排放，最大限度提高液壓系統(tǒng)效率，做到減振、降噪。液壓系統(tǒng)作為工程機(jī)械節(jié)能最為顯著的系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的分析，進(jìn)一步探究了其發(fā)展趨勢(shì)，為工程機(jī)械事業(yè)的更快更好發(fā)展提供了可靠的保障。

1 工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

1、變量泵控制方式

當(dāng)工程機(jī)械處在難度較大的施工空間時(shí)，變量泵可利用控制排量來(lái)解決相關(guān)問(wèn)題，通過(guò)控制壓力感應(yīng)、發(fā)動(dòng)機(jī)功率以及切換節(jié)流調(diào)速等方法，減少能源的消耗；正是因?yàn)槠渚哂兄T多優(yōu)點(diǎn)，所以在當(dāng)前工程機(jī)械液壓節(jié)能工作中被推廣普及，并且取得了良好的節(jié)能效果。變量泵僅能控制排量，隨著控制手段的不同，其輸出性質(zhì)也會(huì)發(fā)生變化，所以根據(jù)不同的空間應(yīng)該選擇針對(duì)性的控制方式，進(jìn)而使控制輸出適當(dāng)。變量泵的主要控制途徑包括排量控制、LUDV控制和LS負(fù)載敏感控制。

2、電液比例控制的智能化

電液比例技術(shù)能夠優(yōu)化繁復(fù)的液壓信號(hào)傳遞管道，通過(guò)電信信號(hào)傳送液壓數(shù)據(jù)參數(shù)，大大縮短系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間，也便利了挖掘機(jī)的的操作。計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步為電液比例控制的智能化提供了技術(shù)支撐，體現(xiàn)在利用計(jì)算機(jī)能夠檢測(cè)液壓系統(tǒng)以及柴油機(jī)的壓力、柴油機(jī)轉(zhuǎn)速等運(yùn)行數(shù)據(jù)，以數(shù)據(jù)為調(diào)整挖掘機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)的憑證，確保系統(tǒng)的工作狀態(tài)保持高效、節(jié)能?？偟膩?lái)說(shuō)，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為支撐，實(shí)現(xiàn)電液比例控制的智能化是未來(lái)技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)。

3、多路閥多方式組合控制

四、六通道多路閥是工程機(jī)械中最常采用的系統(tǒng)形式，多路閥系統(tǒng)中的優(yōu)先回路可由直通供油路組成；并聯(lián)回路在中位時(shí)能夠由直通供油路以及并聯(lián)供油路共同組成，同時(shí)能夠反饋壓力、功率以及流量的變化情況，使其負(fù)荷傳感閥的控制功能更為全面。比如在通用閥中組合進(jìn)油聯(lián)，從而體現(xiàn)流量負(fù)荷傳感控制系統(tǒng)?？偟膩?lái)說(shuō)，多路閥組合的智能化與液壓系統(tǒng)的節(jié)能效果成正比。

4、混合動(dòng)力系統(tǒng)

目前混合動(dòng)力系統(tǒng)已經(jīng)被用于工程機(jī)械以及汽車制造中。例如公交車以及液壓挖掘機(jī)。混合動(dòng)力系統(tǒng)主要分為電能以及壓力兩種類型的儲(chǔ)能方式。

一方面，以電能為儲(chǔ)能方式的混合動(dòng)力系統(tǒng)又分為串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)、并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)以及混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)。串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)指發(fā)動(dòng)機(jī)不與動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)直接接觸，保證在高效率區(qū)域內(nèi)運(yùn)行。電動(dòng)機(jī)能夠隨著負(fù)荷的改變自動(dòng)調(diào)整自身的轉(zhuǎn)矩以及轉(zhuǎn)速，發(fā)電機(jī)以及蓄電池是電動(dòng)機(jī)運(yùn)行主要的能量供應(yīng)設(shè)備。此種方式能夠保證發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)作穩(wěn)定，所以排放以及能量效率都較高，缺陷是電動(dòng)機(jī)額定功率決定了系統(tǒng)的負(fù)載能力，所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的高低控制是關(guān)鍵。并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)的動(dòng)力來(lái)源主要是發(fā)動(dòng)機(jī)以及蓄電池和電動(dòng)機(jī)，相互之間利用轉(zhuǎn)矩合成器和動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)連接，發(fā)動(dòng)機(jī)能夠?yàn)闄C(jī)械行駛提供轉(zhuǎn)矩，同樣可由兩者共同驅(qū)動(dòng)。當(dāng)運(yùn)行速度低、負(fù)荷不高時(shí)僅依靠電驅(qū)動(dòng)即可。此系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是將電動(dòng)力和發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)合驅(qū)動(dòng)，因此動(dòng)力供應(yīng)充足。其對(duì)控制系統(tǒng)的要求較高，能夠避免串聯(lián)系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)，當(dāng)機(jī)械制動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)替代了發(fā)電機(jī)的功能，并且能夠收集制動(dòng)的能量。混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)是以上兩種系統(tǒng)的結(jié)合，可分為助力型、雙模式型及續(xù)駛里程延長(zhǎng)型。

另一方面，以壓力作為儲(chǔ)能方式的混合動(dòng)力系統(tǒng)分為Cumulo驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、二次調(diào)節(jié)靜液驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及CPS系統(tǒng)。Cumulo系統(tǒng)主要用于公共汽車制造，其特點(diǎn)是汽車的液壓泵與傳動(dòng)軸向連接，汽車制動(dòng)時(shí)傳動(dòng)軸會(huì)作用于液壓泵，使備罐里的油液泵入壓縮器，壓縮器再使氮?dú)膺M(jìn)入兩個(gè)高壓容器中，汽車啟動(dòng)時(shí)氣體又會(huì)返還到系統(tǒng)中成為驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力。此種方式能夠大大降低汽車的燃料消耗，并且其制動(dòng)器的使用壽命更長(zhǎng)，并且緩解了汽車尾氣對(duì)環(huán)境的不良作用。二次調(diào)節(jié)靜液驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，此系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是柴油機(jī)僅提供車輛的恒轉(zhuǎn)速行駛能量，或者彌補(bǔ)系統(tǒng)中漏掉的液壓，能夠保證柴油機(jī)在正確的工作區(qū)域內(nèi)。CPS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并且具有較高的運(yùn)行效率，所以也是當(dāng)前汽車回收能量的主要方式，利用發(fā)動(dòng)機(jī)以及飛輪的聯(lián)合驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生動(dòng)力，在利用定壓源液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)能量的傳送，并且實(shí)現(xiàn)汽車的速度控制功能。

2 工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

1、提升智能化水平。近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，有效的提升了工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)的發(fā)展，并且發(fā)展的方向逐漸的智能化。目前主要的發(fā)展趨勢(shì)就是工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)要和計(jì)算技術(shù)有效的結(jié)合，提升工程機(jī)械的檢測(cè)質(zhì)量和效率，有效的保證檢測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。在工程機(jī)械的工作中，要對(duì)各個(gè)控制的參數(shù)實(shí)現(xiàn)智能化的控制和管理，讓工程機(jī)械的節(jié)能控制高效發(fā)展。在最大限度內(nèi)提高工作效率，同時(shí)能夠有效的降低能源的使用效率。為了實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)的智能化發(fā)展，要注重運(yùn)用國(guó)際上的技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)我國(guó)工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)水平的提高。

2、提高節(jié)能及公平率的匹配度。工程機(jī)械的液壓節(jié)能技術(shù)會(huì)受到機(jī)械功率的制約，在進(jìn)行調(diào)節(jié)的過(guò)程中要注重泵和發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配度，對(duì)泵排量進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)。在泵排量進(jìn)行調(diào)節(jié)的過(guò)程中要注重泵和系統(tǒng)的負(fù)載的配合程度，盡量減少在使用中的困難。目前負(fù)載敏感系統(tǒng)和變量泵在我國(guó)的挖掘機(jī)中有廣泛的應(yīng)用，在負(fù)載壓力和系統(tǒng)流量方面要實(shí)現(xiàn)適應(yīng)和匹配，這樣才能夠從根本上實(shí)現(xiàn)整體功率的陪陪度。在未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)中要不斷的提升負(fù)載敏感系統(tǒng)和變量泵的匹配，實(shí)現(xiàn)匹配的精確度，有效的提升節(jié)能發(fā)展的水平。

3、液壓節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用普遍化。目前，我國(guó)工程機(jī)械類型很多，在這其中大部分都是液壓系統(tǒng)的機(jī)械。對(duì)工程機(jī)械液壓節(jié)能的關(guān)注是社會(huì)中的熱點(diǎn)問(wèn)題。工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)會(huì)受到各種各樣的機(jī)械影響，并且導(dǎo)致節(jié)能的效果也據(jù)有差異性。液壓節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用能夠有效減少工程機(jī)械的能源消耗，在未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)中要對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)項(xiàng)完善和改進(jìn)，保證節(jié)能技術(shù)的發(fā)展。要根據(jù)節(jié)能工作的特點(diǎn)和性質(zhì)，讓工程機(jī)械使用不同種類的節(jié)能技術(shù)。在保證節(jié)能效率的同時(shí)促進(jìn)我國(guó)液壓節(jié)能技術(shù)的發(fā)展。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，液壓節(jié)能技術(shù)如果應(yīng)用在工業(yè)化機(jī)械設(shè)備當(dāng)中，勢(shì)必會(huì)促進(jìn)工程機(jī)械化相關(guān)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程速度，并在很大程度上保證了該項(xiàng)技術(shù)的可持續(xù)化發(fā)展。由此我們可以預(yù)測(cè)，機(jī)械工程、電氣化工程、液壓、機(jī)械自動(dòng)化的研究與開(kāi)發(fā)，將是當(dāng)前至未來(lái)很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的液壓技能技術(shù)努力方向，并隨著研究進(jìn)程進(jìn)展成果的突破，更為先進(jìn)的工程機(jī)械液壓技能設(shè)備會(huì)逐步更新?lián)Q代，從而會(huì)逐步促進(jìn)工業(yè)化經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]賀義軍.淺談工程機(jī)械液壓技術(shù)的發(fā)展[J].中國(guó)機(jī)械， 2013（12）.

[2]王有儒.工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].科技致富向?qū)В?013（24）.

[3]郝津起.我國(guó)工程機(jī)械液壓件發(fā)展的現(xiàn)狀和前景展望[J].科技致富向?qū)В?013（20）.

[4]劉良臣.蓬勃發(fā)展的中國(guó)工程機(jī)械液壓件[J].液壓氣動(dòng)與密封，2010（10）.endprint