液壓機械節(jié)能控制技術(shù)發(fā)展探討

周多虎

摘要： 現(xiàn)如今，在我國工程機械技術(shù)水平不斷提高的背景下，各種新技術(shù)在工程機械發(fā)展中得到了有效應(yīng)用，其種類也在不斷增加。特別是工程機械中的液壓系統(tǒng)，不僅可以促進能量之間的轉(zhuǎn)換，還具有調(diào)節(jié)范圍大等特點。但是，其在應(yīng)用中存在消耗能量等現(xiàn)象。基于此，本文對液壓機械節(jié)能控制技術(shù)發(fā)展情況進行了分析。

Abstract： Nowadays， in the context of the continuous improvement of the technical level of my country's construction machinery， various new technologies have been effectively applied in the development of construction machinery， and their types are also increasing. Especially the hydraulic system in construction machinery can not only promote the conversion of energy， but also has the characteristics of large adjustment range. However， it consumes energy in applications. Based on this， this article analyzes the development of hydraulic machinery energy-saving control technology.

關(guān)鍵詞： 液壓機械;節(jié)能控制技術(shù);發(fā)展探討

Key words： hydraulic machinery;energy-saving control technology;development discussion

中圖分類號：TG502.32 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-957X（2022）05-0085-03

0 ?引言

在對液壓機械系統(tǒng)的特點進行分析時，發(fā)現(xiàn)其功率密度大，輸出力也比較大。再加上，節(jié)流閥等閥控元件的存在，如果長時間運行就會出現(xiàn)節(jié)流損失，這會增加工程機械的工作效率，滿足工程機械的需求量。這就需要加強節(jié)能技術(shù)在其中的有效應(yīng)用，降低液壓機械在運行中的能耗，保證液壓機械系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

1 ?發(fā)展背景

20世紀，我國為了促進工程事業(yè)的發(fā)展，就已經(jīng)研制出了不同的工程機械和液壓設(shè)備。特別是裝載機和挖掘機在其中的有效應(yīng)用，可以讓機械液壓慢慢地從傳統(tǒng)形式轉(zhuǎn)變成了節(jié)能的形式，促進控制技術(shù)轉(zhuǎn)變形式，保證種類的多樣化，一般包括液壓夯和液壓剪等，并且這些新設(shè)備的功能全面，功率也比大等。特別是液壓挖掘機在應(yīng)用的過程中，可能會出現(xiàn)大量的能耗[1]。

因此，相關(guān)學者對液壓機械的節(jié)能控制技術(shù)進行了研究，加強了對此疾病的有效應(yīng)用。大恒功率變量泵在其中的應(yīng)用，可以讓設(shè)備中的能源利用率得到充分提升，在提高工作效率的基礎(chǔ)上，預(yù)防能源過載等問題的發(fā)生。到了20世紀70年代，新流量控制系統(tǒng)等已經(jīng)出現(xiàn)到了人們的視野中，并且在這種系統(tǒng)中，多路閥閥芯行程和泵輸出流量已經(jīng)成正比例。這個時候泵的排量隨著閥芯位置會出現(xiàn)變化，為了減少節(jié)流的損失，加強對泵排量的有效控制，相關(guān)學者對液壓機械節(jié)能控制技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展進行了

分析。

2 ?我國機械液壓節(jié)能技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，國內(nèi)外的機械液壓節(jié)能技術(shù)比較多，不同技術(shù)方式的作用效果是不同的。因此，在實際的工程生產(chǎn)中，需要選擇合理的技術(shù)方式，積極發(fā)揮這幾種技術(shù)方式的作用價值，促進所有技術(shù)之間的密切結(jié)合，在此基礎(chǔ)上形成一個系統(tǒng)和綜合性的節(jié)能技術(shù)。

2.1 變量泵控制

在具體的工程建設(shè)中，變量泵作為其中的主要設(shè)備之一，可以通過內(nèi)部排量調(diào)節(jié)，促進與機械工作之間的配合，然后通過接收壓力感中的相關(guān)數(shù)據(jù)，對發(fā)動機的功率和制動進行嚴格主動性控制，將節(jié)流調(diào)速進行科學轉(zhuǎn)換。這種方式不僅可以在很大程度上減少能量的消耗，還能夠強化整體的節(jié)能效果。特別是在變量泵運行中，一般要注意對排量的操作，加強對不同控制方式的科學選擇。如圖1所示。

如果遇到了工程建設(shè)中的節(jié)能，最好選取與其對應(yīng)的變量和控制方式，在此基礎(chǔ)獲取更好的輸出特性。在對變量泵的運行情況進行分析時，發(fā)現(xiàn)其中包含一些不同的控制方式，如排量控制和LS負載敏感控制等，這些方式的功能特點是不同的。首先是簡述排量控制方式。在具體的工程建設(shè)中，不僅要保證變量泵的穩(wěn)定運行，還要對其中的排量進行有效控制，在此基礎(chǔ)上形成科學的排量控制方式，主要通過對壓力的準確控制，進而得到更好的排量數(shù)據(jù)。特別是在排量控制中，一般分為正負這兩種流量控制方式。

其次是LS負載敏感控制方式的應(yīng)用?？茖W采用上述這種控制方式，能夠?qū)で蠛洼敵鰤毫Σ畈欢嗟呢撦d情況，然后對工程當中的液壓系統(tǒng)效率進行有效控制，避免其他因素對液壓機械節(jié)能控制技術(shù)應(yīng)用的影響。

2.2 電液比例技術(shù)以及柴油機電噴控制方式

在對電液比例技術(shù)進行分析時，發(fā)現(xiàn)此技術(shù)目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到了工程機械行業(yè)的生產(chǎn)中，并且在具體的施工當中，會應(yīng)用電信號作為傳輸參數(shù)的主要方式。這不僅提高了機械工作的效率，還保證了動力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。尤其是在信息技術(shù)快速發(fā)展的今天，促進其與電液比例技術(shù)之間的有效結(jié)合，可以實現(xiàn)對液壓機運行的智能化監(jiān)控，加強對參數(shù)的整合。在此技術(shù)上，可以通過對種數(shù)據(jù)的研究，更加詳細地了解到機械在運行中的動力情況，讓其在運行的過程中，可以時刻保持最佳的狀態(tài)，達到節(jié)能的效果。

柴油機電噴這種控制方式，其中的技術(shù)比較復(fù)雜，所涉及到的內(nèi)容也比較多，如共軌和電控噴射等。這種類型的電控噴射系統(tǒng)，主要是對噴油的時間進行控制，進而調(diào)節(jié)系統(tǒng)的負荷值。此外，在對機械進行監(jiān)控時，可以通過對轉(zhuǎn)速和溫度等數(shù)據(jù)的綜合性監(jiān)控，對這些數(shù)據(jù)進行快速計算，將其傳送給計算機，保證數(shù)據(jù)信息的專業(yè)化，然后與數(shù)據(jù)進行比對，進而找尋到最有效地解決方式。

最近幾年，工程機械在運行和發(fā)展中一般都會應(yīng)用到電噴控制技術(shù)。主要是因為此技術(shù)能夠保證噴油泵的穩(wěn)定循環(huán)，避免對供油系統(tǒng)的穩(wěn)定運行帶來影響，減少供油量等因素對機械設(shè)備穩(wěn)定運行的影響，加強對轉(zhuǎn)速的有效控制，讓大型的機械設(shè)備能夠保持到一個最好的工作狀態(tài)。

3 ?液壓機械節(jié)能控制技術(shù)的應(yīng)用

3.1 裝載機中的運用

由于裝載沙土的流程比較復(fù)雜，并且其還屬于工程建設(shè)中的關(guān)鍵內(nèi)容，一般需要依靠裝載機才可以進行，是一種比較常見程建設(shè)和運輸工具。再加上，其作為裝載機在運行中的重要組成部分之一，屬于一種變速器，涉及了動力合成系統(tǒng)和液壓傳動系統(tǒng)等內(nèi)容。因此，為了降低能耗，需要加強液壓機械節(jié)能控制技術(shù)在其中的有效，通過此技術(shù)以及系統(tǒng)控制閥，更好地改變斜盤的方向，讓機械可以達到無級變速的效果[2]。

在具體的運動分析和力學計算裝載機的運行中，可以發(fā)現(xiàn)如果液壓馬達的實際轉(zhuǎn)動速度已經(jīng)處于0位置，這個時候發(fā)動機自身所有的功率就會通過轉(zhuǎn)化，進而形成機械中的傳動動力，提高傳動的功率。此外，由于液壓傳動系統(tǒng)在運行中可以自動換擋，所以裝載機的相關(guān)操作流程也會更加地簡化，具有非常好的穩(wěn)定性，可以在降低能源消耗的同時，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

3.2 多功能組合

為了提高液壓機械的性能，需要積極發(fā)揮各種液壓挖掘機的特點，通過對節(jié)能控制措施的有效應(yīng)用，促進多功能的組合，保證其應(yīng)用的廣泛性。特別是在以往系統(tǒng)的運行中，液壓泵本身就已經(jīng)集成了多種功能。但是，受到各種條件的限制，一般不可以超過三種。如液壓泵在運行中，就可以集成有壓力切斷以及功率限制等功能?，F(xiàn)階段，最為流行的液壓泵為集成有多種的功能，液壓技術(shù)在社會中的應(yīng)用，其集成了更多的功能。最后，要加強對可變參數(shù)的控制，為液壓機械的穩(wěn)定運行提供條件。在對動力系統(tǒng)進行分析時，發(fā)現(xiàn)其中的內(nèi)部控制元件比較多，所以在對參數(shù)進行設(shè)定時，要控制其中的固定值[3]。

如，在對EX系列挖掘機進行創(chuàng)新和完善時，負荷傳感閥上的壓力補償器在運行中會出現(xiàn)問題，加強對壓差的設(shè)定，避免其受到工作環(huán)境的影響，在此基礎(chǔ)上適當增強挖掘機在工作過程中的適應(yīng)性。特別是將來挖掘機動力系統(tǒng)在運行中，要對控制參數(shù)進行科學調(diào)節(jié)，提高挖掘機的工作效率，保證操縱的有效性。尤其是信息技術(shù)在泵-發(fā)動機匹配中的應(yīng)用，不僅可以保證控制的“智能化”，還能夠促進不同設(shè)備之間的有效結(jié)合，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)一體化控制。尤其是在這種控制中，控制器可以結(jié)合工作狀況的實際變化，對液壓泵以及發(fā)動機進行自動化調(diào)整，加強對輸出功率的控制，在滿足工作需求的基礎(chǔ)上，讓燃油的消耗量降到最低。

最后，工作人員需要促進現(xiàn)場總線技術(shù)與嵌入式系統(tǒng)之間的有效結(jié)合，保證液壓挖掘機在應(yīng)用中的“智能化”，促進導線和接頭之間的有效結(jié)合，保證控制系統(tǒng)運行的安全性和安全性。要想更好地解決上述方法，要對現(xiàn)場的總線進行科學布置，用一條串行線路對傳感器和執(zhí)行器進行連接，保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，實現(xiàn)對整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。

此外，在對CAN總線進行設(shè)計時，其并沒有在挖掘機上得到有效應(yīng)用。部分學者對電子技術(shù)特點進行分析時，發(fā)現(xiàn)控制芯片體積比較小，功能也更強，并且其在液壓機械中的應(yīng)用，幾乎不占任何空間，可以完全嵌入到不同部件的內(nèi)部，為節(jié)能控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供條件。

3.3 推土機中的運用

新時期，促進液壓機械的穩(wěn)定傳動，可以在提高推土機工作效率的同時，保證操作的便捷性。再加上，液壓機械的傳動和節(jié)能控制技術(shù)具有非常高的操作性，整體速度更快。但是，在具體的運行中對液壓馬達和液壓泵的實際容量需求比較大，并液壓控制系統(tǒng)也比較復(fù)雜。因此，在剛開始時，最好不要應(yīng)用工程中的推土機，所以在過去只會應(yīng)用軍用車輛。

最近幾年，隨著液壓機械節(jié)能控制技術(shù)在工程中的應(yīng)用，可以在促進液壓機械傳動的同時，在此基礎(chǔ)上制造出了變速箱，將先進技術(shù)應(yīng)用到推土機中，強化機械的變速性能，提高機械的傳動效率，保證傳動的速度和操作的便捷性。在此過程中，駕駛員可以結(jié)合推土機行駛的實際速度或是負荷等多種信息，優(yōu)化操作流程，保證工作裝置運行的穩(wěn)定性。

3.4 可靠性設(shè)備的維修

液壓機械在長時間的運行中會出現(xiàn)故障問題，這就需要加強維修力度，主要以可靠性為中心，制定設(shè)備維護制度，保證維修管理的有效性。在對此設(shè)備的維護模式進行分析時，發(fā)現(xiàn)設(shè)備在運行中的可靠性比較強，但是受到環(huán)境等多種因素的影響，設(shè)備在運行中就會出現(xiàn)故障，這會影響維護的效果。因此，在對設(shè)備進行維護時，要加強對可靠性維護模式的應(yīng)用，及時發(fā)現(xiàn)和處理液壓機械設(shè)備在運行中的故障，保證其運行的安全性[4]。

在對可靠性設(shè)備進行維護時，不僅要結(jié)合故障結(jié)果，科學應(yīng)用故障模式，還要在不同角度出發(fā)，積極發(fā)揮液壓機械節(jié)能控制技術(shù)的應(yīng)用，通過對可靠中心維保理論的分析和整合，強化液壓機械的性能，為我國日后工程建設(shè)的發(fā)展提供條件。

3.5 電液比例控制智能化

液壓設(shè)備在運行中，電液比例控制技術(shù)如果在其中得到了有效應(yīng)用，不僅能夠避免因為龐大信號傳遞所出現(xiàn)的問題，還能夠保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，實現(xiàn)對電信號參數(shù)系統(tǒng)的優(yōu)化，保證機械運行的高效性和靈活性。在對這種技術(shù)的發(fā)展情況進行分析時，發(fā)現(xiàn)其主要依托在計算機技術(shù)上，實現(xiàn)對液壓體系和柴油機的有效控制，保證運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，加強對系列參數(shù)的自主性監(jiān)測，將其作為參數(shù)依據(jù)，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)對挖掘機動力體系的完善和調(diào)整。

3.6 柴油機電噴控制

目前，電噴柴油機在我國汽車行業(yè)發(fā)展領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，并且機械設(shè)備系統(tǒng)在運行中還處于初步的階段，但是此技術(shù)的應(yīng)用價值比較好。如果機械設(shè)備在運行中引入電噴控制系統(tǒng)，可以在提高動力響應(yīng)速度的同時，降低能耗，整體的節(jié)能效果更加明顯。

3.7 混合動力系統(tǒng)

在對混合動力系統(tǒng)的運行情況進行分析時，發(fā)現(xiàn)其在機械中的應(yīng)用，不僅可以延長機械的運作時間，能夠達到更好地節(jié)省能源的效果。電能存系統(tǒng)的應(yīng)用還能夠?qū)ζ囄矚馀欧帕窟M行有效控制，保證壓力儲存系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，降低引力，減少能源浪費情況的發(fā)生[5]。

此外，技術(shù)人員要加強對多路閥方式的應(yīng)用和控制。多路閥方式在液壓機械運行中的應(yīng)用，可以保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，加強對壓力和功率變化的有效控制。特別是在機械運行中，此控制方式經(jīng)常被配置在通用閥上，進而達到更好的節(jié)能效果。這種技術(shù)在通用閥上的有效應(yīng)用，可以促進技術(shù)向著智能化方向發(fā)展，為混合動力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供條件。

4 ?發(fā)展趨勢

在上述分析中，液壓的傳動在很多方面還存在不足，這會對其競爭能力帶來影響，如：效率低和成本比較高等問題。如果不及時解決上述問題，還會對周圍的環(huán)境帶來污染。因此，在此背景下，我國推崇了節(jié)能、綠化和可持續(xù)性發(fā)展技術(shù)，實現(xiàn)了對節(jié)能環(huán)保技術(shù)的創(chuàng)新，保證液壓傳動的穩(wěn)定性，強化其競爭能力。同時，還需要在現(xiàn)有液壓傳動核心技術(shù)上，深入研究此技術(shù)的特點，實現(xiàn)對技術(shù)的創(chuàng)新，通過對改進技術(shù)措施的應(yīng)用，對先進科學技術(shù)進行創(chuàng)新，保證此技術(shù)在應(yīng)用中的穩(wěn)定性。同時，新技術(shù)在工程機械液壓系統(tǒng)運行中的應(yīng)用，也可以在強化技能技術(shù)效果的基礎(chǔ)上，在其中注入新的血液，滿足當前工程建設(shè)的要求。

目前，工程機械設(shè)備在發(fā)展中，各種先進液壓節(jié)能技術(shù)得到了有效應(yīng)用，學者也在不同角度對此技術(shù)進行了分析，提高了液壓機械節(jié)能效率，完善系統(tǒng)設(shè)計方案，強化工作人員的環(huán)保意識，在其中注入新原材料，加強對新技術(shù)的應(yīng)用，投入新的人力物力。在此過程中，促進液壓技術(shù)與電子技術(shù)之間的結(jié)合，可以保證整個液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性，讓其更具有韌性，保證設(shè)備運行的智能化，提高施工效率，更好地解決效率低下等問題。

在對當前的工程機械液壓節(jié)能技術(shù)發(fā)展情況進行分析時，發(fā)現(xiàn)改進方式是不同的，然而液壓機械節(jié)能技術(shù)在發(fā)展中還存在一定的局限性。這就需要采取措施對其進行有效改進，通過對液壓機械節(jié)能控制技術(shù)的創(chuàng)新，達到節(jié)能效果，減少經(jīng)濟損失，避免出現(xiàn)泄漏等問題。同時，還需要在其中適當投入智能化控制技術(shù)，通過對新型材料以及方法的應(yīng)用，促進我國液壓機械節(jié)能控制技術(shù)在社會中的可持續(xù)化發(fā)展[6]。

5 ?結(jié)束語

總之，為了進一步發(fā)揮液壓機械節(jié)能控制技術(shù)在工業(yè)發(fā)展中的作用效果，需要在多角度出發(fā)，加強新技術(shù)在其中的有效應(yīng)用，結(jié)合液壓機械運行的效果，通過對節(jié)能控制技術(shù)的應(yīng)用，掌握系統(tǒng)在運行中的控制方式和要點，進而不斷強化液壓機械的節(jié)能效果，促進我國工業(yè)在社會中的持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

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