液壓節(jié)能技術在工程機械中的應用

魏晨陽

摘 要：在機械工業(yè)化不斷發(fā)展的過程中，工程機械設備種類日益豐富，在帶來一系列便利的同時，資源的消耗也非常嚴峻。隨著低碳理念的推進，對工程機械的研究也不斷進步，液壓節(jié)能技術的應用取得了一定的成績。本文對液壓節(jié)能技術的必要性、發(fā)展趨勢、節(jié)能控制方式等進行了詳細分析，在討論中實現(xiàn)相應性的進步。

關鍵詞：工程機械；變量泵；節(jié)能技術；發(fā)展

作為國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎條件，工程機械是其他經(jīng)濟行業(yè)發(fā)展的生產(chǎn)途徑，更是彰顯國家、區(qū)域工業(yè)化水平與經(jīng)濟實力的重要標志，不僅對國家經(jīng)濟、國防及綜合實力起決定作用，更對國家工業(yè)化、現(xiàn)代化進程起決定作用。工程機械作為高新技術的載體，一定程度上對高新技術創(chuàng)新起到了帶動作用。多年來，實現(xiàn)工程機械專業(yè)化不單單是為生產(chǎn)效率提升及生產(chǎn)方式先進化提供了支撐，更是傳統(tǒng)機械制造技術向先進制造技術轉變過程，尤其是液壓節(jié)能技術的廣泛應用，為進一步提升工程機械作業(yè)水平提供了可靠保障。

1 工程機械液壓系統(tǒng)的節(jié)能設計的必要性

液壓體系是由機械搭配的，運轉工作的條件相對來說比較惡劣，這種配件擁有不斷更替的負荷量，能量的損耗顯得非常突出。說的具體一點，液壓體系產(chǎn)出的損失包括以下幾個內(nèi)容，分別是：空負荷情形下的回油損失、由于超載而產(chǎn)出的溢流、管路帶有的損失、功率沒能匹配時的特有損失等。想要使這樣的損失降低到最小，必須將智能管控的層級不斷提高，使發(fā)動機與體系現(xiàn)有油泵搭配功率越來越精準，從而將原有體系的流量及壓力耗費控制在合理范圍內(nèi)。

2 工程機械液壓系統(tǒng)節(jié)能的發(fā)展趨勢

產(chǎn)品自動化的提高和機電一體化的控制技術密切相關，隨著工程機械技術的不斷發(fā)展和進步也帶動液壓技術的更新，以目前的形式來看這項技術已經(jīng)成為主要的技術發(fā)展方向，并不斷的超智能化的方向發(fā)展。 將計算機充分的運用到自動檢測系統(tǒng)中去，有效的對各項參數(shù)進行系統(tǒng)化的監(jiān)測和控制，保持自動控制發(fā)動機在一個比較高效節(jié)能的狀態(tài)下工作。對于液壓挖掘機的工作環(huán)境和效率進行系統(tǒng)化的控制操作，同時在自動控制和自動障礙分析等方面需要進行嚴格的控制和設計，為符合未來的發(fā)展要求而不斷的改進。

工程機械的節(jié)能體系需要將系統(tǒng)作為最大的功率來進行匹配，和傳統(tǒng)的匹配方式進行對比，在系統(tǒng)調(diào)節(jié)的靈活性和操作便捷上全局功率表現(xiàn)的更加突出和明顯。在挖掘機中單純的使用局部功率匹配在節(jié)能系統(tǒng)中的運用存在著一定的障礙，需要對泵的排量調(diào)節(jié)來實現(xiàn)發(fā)動機與泵之間的有效匹配。在負載與泵的匹配過程也是相似的，調(diào)節(jié)的過程中會出現(xiàn)諸多的干涉現(xiàn)象，造成節(jié)能系統(tǒng)的實際功效發(fā)揮存在困難。工程施工過程中，挖掘機的使用多是利用負載敏感系統(tǒng)以及變量泵對系統(tǒng)進行實際操作。因為，在流量以及負載壓力上已經(jīng)做到了相互適應，從而能夠有效地實現(xiàn)泵和負載間的高效匹配，進而達成促進全局功效的匹配目標。

3 工程機械液壓技術發(fā)展進程中的系統(tǒng)控制方式

目前國內(nèi)外在工程機械液壓產(chǎn)品所采用的節(jié)能技術一般可以劃分為變量泵控制、混合動力系統(tǒng)、多路閥組合等幾種方式。在實際產(chǎn)品節(jié)能技術應用過程中，多種技能技術并不是完全獨立存在的在，而是有機結合在一起共同發(fā)揮技術作用的。

3.1 柴油機電噴控制

電控噴射、共軌與渦輪增壓中冷等技術用于現(xiàn)代柴油機，在汽車領域電噴柴油機應用已經(jīng)較為成熟，但在工程機械行業(yè)起步晚，為有效提升應用水平，必須加大推廣力度。利用噴油時間控制能夠對柴油機電控噴射系統(tǒng)的負荷大小進行有效調(diào)節(jié)。傳感系統(tǒng)、控制單元及執(zhí)行機構為構成柴油機電控噴射系統(tǒng)的主要部分。其功能就是通過電子方式控制噴油系統(tǒng)，能夠達到伴隨機械運作實際情況對噴油量、噴油時間進行實時控制。選取相應傳感器，如轉速、溫度等，向計算機內(nèi)同時輸入檢測到參數(shù)，并分析比對其和控制單元內(nèi)存儲參數(shù)值，通過計算分析，根據(jù)最佳值有效控制執(zhí)行機構，對噴油系統(tǒng)加以驅動，促使柴油機處于最佳運作狀態(tài)。將電噴控制技術應用于工程機械，可降低轉速對噴油泵循環(huán)供油量、噴油提前角等方面的制約，能夠確保機械始終處于良好工作狀態(tài)，加快動力響應速率，減少油耗及提升功率利用率。

3.2 電液比例控制

機械工程中的信號量是十分龐大的，并且信號傳遞的管路是極其復雜的，所以要將電液比例技術運用到其中，主要的原因是，電信號的液壓參數(shù)對系統(tǒng)的響應很好，能夠隨時的與系統(tǒng)進行響應，靈敏性很高，所以在機械工程中應用電液比例技術，具有很大的優(yōu)勢。現(xiàn)今，由于科學技術的發(fā)展，電液比例控制技術逐漸的趨向于智能化的發(fā)展，主要是由計算機來對液壓系統(tǒng)以及柴油機的運行參數(shù)進行控制，并且通過對參數(shù)進行調(diào)整設定，來對其進行控制，完全的實現(xiàn)了自動化監(jiān)測，具有很強的智能性。另外，這種電液比例技術也具有很強的環(huán)保功能，會使工程機械始終保持著一種高速節(jié)能的工作狀態(tài)，為以后節(jié)能技術的發(fā)展奠定基礎。

3.3 管控體系內(nèi)的負荷

負荷傳感這一類別的控制，不會關涉到壓力更替狀態(tài)、油泵含有的流量更替狀態(tài)，因此，它能依循設定出來的指標，而建構出自適應的路徑。負荷傳感情形下的控制體系，可分出定量泵及變量泵特有的體系。負荷傳感用到的補償閥，可被安設在操縱閥及現(xiàn)有的油泵間、執(zhí)行器與體系帶有的操縱閥間、回油路與體系帶有的執(zhí)行器間。布設在不同方位內(nèi)的這種閥門，也會凸顯出帶有差別的管控精度。然而，它們都可依循需求，去供應可用的流量，從而建構出節(jié)能路徑。體系涵蓋著的流量，不會關涉到壓力。在體系帶有的操縱閥與既有的補償閥間，安設了壓力補償用到的閥門。

在操縱閥與體系配有的油泵間，安設壓力補償類的閥門，可以借助體系產(chǎn)出的壓差，去管控現(xiàn)有的油泵排量。這樣一來，就可依循需要，去輸出精準的流量，縮減了原有損失，搭建出節(jié)能框架。這樣做，能創(chuàng)設出特有的復合動作，而不會關涉到負荷量。然而，若總流量沒能升至飽和，在建構復合動作的路徑內(nèi)，要首先去凸顯低負荷情形下的動作，而不要維持既有的同時動作。

3.4 混合動力系統(tǒng)

現(xiàn)今混合動力系統(tǒng)在汽車等行業(yè)的應用十分的廣泛，尤其是在城市客車、轎車等方面的應用?；旌蟿恿ο到y(tǒng)主要分為兩個方面，分別是電能儲存混合動力系統(tǒng)以及壓力儲存混合動力系統(tǒng)，以下是對這兩種混合動力系統(tǒng)簡單的介紹：1）電能儲存混合動力系統(tǒng)，這種混合動力系統(tǒng)主要是為了電能的儲存，在這種狀態(tài)下，電動機的工作將會是更加的穩(wěn)定，可以使工作的時間更加的長，節(jié)約了能源也促進了系統(tǒng)節(jié)能的有效達成，這種混合動力系統(tǒng)主要可以分為混聯(lián)式、串聯(lián)式、以及并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)；2）壓力儲存混合動力，這種壓力儲存混合動力系統(tǒng)主要是對零件起到了很好的保護作用，減少了零件的損壞，并且在汽車的行駛中，對汽車尾氣的排放進行了有效的控制，減少了對環(huán)境的污染。另外，壓力儲存混合動力系統(tǒng)也會對汽車的牽引力進行相應的控制，減少汽車的牽引力，從而來減少能量的使用，起到節(jié)約能源的效果。

4 結論

綜上所述，在機械工程領域中，液壓節(jié)能技術的研究力度不斷加大，在應用的過程中實現(xiàn)了良好的效果，并且不斷進步。需要結合社會需求，站在實際性角度，從多個方面出發(fā)，做好柴油機電噴控制、電液比例控制、管控體系內(nèi)的負荷、混合動力系統(tǒng)等多項內(nèi)容，實現(xiàn)良好的應用效果。

參考文獻

[1]劉毅.論工程機械液壓節(jié)能技術的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].南方農(nóng)機，2017（02）：55.

[2]凌彥波.工程機械液壓節(jié)能技術的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].機械管理開發(fā)，2017（05）：89-90.

[3]包連生，劉旭，白冰.論工程機械液壓節(jié)能技術的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].科技資訊，2016（15）：78-79.