工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

李兆之 李光耀 鐘小翔

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)展的不斷深入，我國(guó)的工程機(jī)械技術(shù)發(fā)展也在不斷的深入、與時(shí)俱進(jìn)，產(chǎn)品的型式與種類也呈現(xiàn)多種多樣，每年增加的趨勢(shì)。在工程機(jī)械的研發(fā)過(guò)程中，液壓節(jié)能技術(shù)也隨著科技的不斷進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)了快速的發(fā)展，其發(fā)展歷程經(jīng)歷了較大的變化，具有自己的特點(diǎn)。本文主要對(duì)工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并提出了作者自己見(jiàn)解，引出未來(lái)的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：工程機(jī)械;液壓節(jié)能技術(shù);現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢(shì)

隨著我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的推進(jìn)，為滿足國(guó)家建設(shè)的需求，工程建設(shè)模式出現(xiàn)多元化，也促使了工程機(jī)械行業(yè)的快速發(fā)展。目前工程機(jī)械不再是傳統(tǒng)的、單一的工作模式，產(chǎn)品類型呈現(xiàn)多種多樣，市場(chǎng)的保有數(shù)量也在逐漸增多，工程機(jī)械的應(yīng)用大大提高了工程施工效率。但是，在工程機(jī)械的實(shí)際應(yīng)用中，仍然有很多的缺點(diǎn)，比如效率有限、消耗的能量較大、穩(wěn)定性差、對(duì)生態(tài)環(huán)境容易造成污染破壞等。液壓節(jié)能技術(shù)具有一系列的優(yōu)點(diǎn)，具有功率提升大、調(diào)速范圍寬、綜合自動(dòng)化程度高、穩(wěn)定性強(qiáng)等特點(diǎn)。因此，為了保護(hù)生態(tài)環(huán)境平衡，減少資源浪費(fèi)，必須對(duì)工程機(jī)械設(shè)置進(jìn)行節(jié)能減排優(yōu)化，所以，研究液壓節(jié)能技術(shù)顯得十分有必要，以提高工程機(jī)械的工作效率，及保護(hù)生態(tài)環(huán)境，節(jié)約資源。本文主要是對(duì)我國(guó)工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)做簡(jiǎn)要分析。

1工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀

1.1變量泵控制節(jié)能技術(shù)

工程機(jī)械在具體的施工過(guò)程中，經(jīng)常面對(duì)多種多樣的工況，造成在實(shí)際施工時(shí)遇到較大的困難與挑戰(zhàn)，根據(jù)具體工況，設(shè)備配置的變量泵可以通過(guò)調(diào)控排量的方式，來(lái)滿足工程機(jī)械的施工需求。通過(guò)壓力傳感器獲取信號(hào)，控制發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，可促使容積調(diào)速轉(zhuǎn)變?yōu)楣?jié)流調(diào)速，達(dá)到降低能量損耗的目的。變量泵控制節(jié)能技術(shù)控制方式優(yōu)勢(shì)比較明顯，已經(jīng)廣泛應(yīng)用在不同工程機(jī)械設(shè)備中。通過(guò)對(duì)變量泵結(jié)構(gòu)進(jìn)行分解分析，不難發(fā)現(xiàn)這種變量泵當(dāng)中僅有一個(gè)被控制對(duì)象，所以，能夠依據(jù)完全不同的控制方式，就輸出特性展開(kāi)具體分析。

1.2電液比例的控制節(jié)能技術(shù)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電液比例控制技術(shù)也在不斷向智能化方向轉(zhuǎn)型。實(shí)際應(yīng)用中，運(yùn)用自動(dòng)監(jiān)控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，它的主要原理是通過(guò)輸入不同的電流或電壓信號(hào)，控制液壓系統(tǒng)輸出與該電流或電壓信號(hào)，成比例關(guān)系的流量與壓力，以符合工況要求，達(dá)到節(jié)能的目的。在挖掘機(jī)領(lǐng)域，對(duì)挖掘機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行電液比例的控制，能夠增加挖掘機(jī)的操作便捷性和靈活性，提供操作者的舒適度，同時(shí)還可以減少系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間。電液比例的控制節(jié)能技術(shù)，經(jīng)常應(yīng)用在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，或?qū)ε帕靠刂凭纫蟾叩那闆r下。

1.3多路閥組合控制節(jié)能技術(shù)

多路閥組合控制節(jié)能技術(shù)經(jīng)常應(yīng)用在智能化要求非常高的系統(tǒng)中，并且智能化程度越高的工程機(jī)械，這項(xiàng)液壓節(jié)能效果也越明顯。隨著高新技術(shù)不斷向工程機(jī)械領(lǐng)域滲入，工程機(jī)械設(shè)備也越來(lái)越智能化，在多路閥在生產(chǎn)中的使用越來(lái)越普及，研究多路閥組合控制節(jié)能技術(shù)，對(duì)液壓系統(tǒng)節(jié)能有很好的實(shí)踐意義。在工程機(jī)械中，一般使用的是六通道和四通道的多路閥，在多路閥系統(tǒng)中，它的工作原理是由直通供油路組成多路閥系統(tǒng)的優(yōu)先回路，尤其當(dāng)并聯(lián)回路為中位段時(shí)，由直通回路與并聯(lián)供油路共同構(gòu)成并聯(lián)回路，系統(tǒng)可及時(shí)反饋流量、功率、壓力等參數(shù)的變化情況，全面提高負(fù)載傳感閥的控制能力。

1.4混合動(dòng)力節(jié)能技術(shù)

液壓挖掘機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)僅僅依靠發(fā)動(dòng)機(jī)，工作效率低下，具有燃油消耗高、排放污染環(huán)境的缺點(diǎn)，同時(shí)系統(tǒng)與負(fù)載的匹配度也較差。為快速攻克這個(gè)難題，國(guó)內(nèi)外的知名工程機(jī)械制造廠家均提出了混合動(dòng)力液壓挖掘機(jī)的理念，并付之一行動(dòng)，研發(fā)并且應(yīng)用混合動(dòng)力技術(shù)?；旌蟿?dòng)力節(jié)能技術(shù)，實(shí)際上是以電壓為儲(chǔ)能模式，以及以電能為儲(chǔ)能模式的工作模式，能夠在不同情況下，根據(jù)不同的工作狀態(tài)實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)模式的調(diào)整，使系統(tǒng)一直工作在高效狀態(tài)。比如說(shuō)，當(dāng)動(dòng)力系統(tǒng)運(yùn)行在串聯(lián)模式下，動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行分離，一旦機(jī)器工作負(fù)荷出現(xiàn)變化，電動(dòng)機(jī)借助蓄電池與發(fā)電機(jī)提供的電能，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整設(shè)備的轉(zhuǎn)速與扭矩，一直確保動(dòng)力系統(tǒng)處于最高效狀態(tài)下的運(yùn)行，近而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的工作穩(wěn)定性，及實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的。

2工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

雖然我國(guó)在機(jī)械液壓節(jié)能的研究方面取得了一系列的成果，并且應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中，但是這些技術(shù)還有很多地方需要我們不斷的進(jìn)行探討與學(xué)習(xí)，不斷提高液壓節(jié)能技術(shù)在工程機(jī)械中

2.1向自動(dòng)化、機(jī)電一體化方向發(fā)展

隨著人工智能不斷推進(jìn)向工程機(jī)械中滲入，液壓節(jié)能技術(shù)的自動(dòng)化已經(jīng)成為今后的主要發(fā)展方向。在設(shè)備工作中，計(jì)算機(jī)技術(shù)得到了充分的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)，提升其設(shè)備自身的自動(dòng)檢測(cè)功能，提高了檢測(cè)的可靠性、準(zhǔn)確性與系統(tǒng)性。通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)，使發(fā)動(dòng)機(jī)一直處于高效節(jié)能的工作狀態(tài)，有利于挖掘機(jī)自動(dòng)控制，適應(yīng)在不同的工況下工作，提高設(shè)備的工作效率。同時(shí)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)人員也要做好自動(dòng)障礙分析和自動(dòng)控制方面的設(shè)計(jì)工作，保證系統(tǒng)具有很好的安全性及嚴(yán)密性，進(jìn)一步提高工程機(jī)械節(jié)能技術(shù)的智能化。

2.2通過(guò)功率匹配實(shí)現(xiàn)液壓節(jié)能

對(duì)于工程機(jī)械行業(yè)來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)的功率是否匹配是液壓節(jié)能技術(shù)最大的影響因素。在調(diào)節(jié)過(guò)程中，若需要實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)與泵的合理匹配，就要合理調(diào)節(jié)泵的排量，同時(shí)泵排量的調(diào)節(jié)也需要系統(tǒng)負(fù)載與泵相互配合，因而這也就為調(diào)節(jié)兩者帶來(lái)了新的困難。現(xiàn)階段，變量泵與負(fù)載敏感系統(tǒng)在挖掘機(jī)中的應(yīng)用十分普遍。負(fù)載敏感系統(tǒng)在對(duì)泵的要求上更為嚴(yán)格，要求其能很好地適應(yīng)系統(tǒng)流量與來(lái)自負(fù)載的壓力，進(jìn)而讓泵和負(fù)載相互匹配，并根據(jù)匹配的功率對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作點(diǎn)進(jìn)行確定，達(dá)到實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)油門大小自動(dòng)調(diào)節(jié)的目的，做到功率的高度匹配。

3結(jié)語(yǔ)

目前，工程機(jī)械發(fā)展朝著多元化方向邁進(jìn)，但是它具有高能耗、高污染的特點(diǎn)，這就要求工程機(jī)械研發(fā)人員必須運(yùn)用新技術(shù)克服以上問(wèn)題，所以應(yīng)用液壓節(jié)能技術(shù)，開(kāi)發(fā)具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的節(jié)能環(huán)保工程機(jī)械是很有必要的。本文主要分析介紹了目前我國(guó)液壓節(jié)能技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，及對(duì)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)展開(kāi)了討論，期望通過(guò)廣大科研人員的努力，能夠?qū)こ虣C(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)進(jìn)行更加完善與優(yōu)化。

參考文獻(xiàn)

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[2] 姜曉峰.解析工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（1）.

[3] 卜昌昌.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].工程技術(shù)：全文版，2016，（07）.

作者簡(jiǎn)介：李兆之（198403—），男，漢，山東濟(jì)寧，本科，助理工程師，研究方向：工程機(jī)械制造。

李光耀（198308—），男，漢，安徽壽縣，本科，助理工程師，研究方向：工程機(jī)械制造。

鐘小翔（198510—），男，漢，甘肅臨澤，本科，助理工程師，研究方向：工程機(jī)械制造。