【摘 要】近年來隨著工程機械范圍的不斷擴大和種類的不斷增加,工程機械得到了大范圍的發(fā)展。但是工程機械所帶來的廢棄和噪音污染、霧霾天氣、資源浪費等一系列環(huán)境問題也在制約著它的前進步伐。因此,工程機械未來的發(fā)展應該傾向于轉變發(fā)展方向,營造和諧生態(tài)環(huán)境。本文主要講述工程機械液壓節(jié)能技術發(fā)展的現狀和未來趨勢。希望這一技術能夠得到普及并且發(fā)展的更加智能、環(huán)保。
【關鍵詞】工程機械 液壓節(jié)能技術 現狀和趨勢
工程機械雖然在我國發(fā)展歷史早而且速度快,但是在高速發(fā)展的背后,工程機械帶來的一系列環(huán)境問題也引起了不少人的重視。在提倡可持續(xù)發(fā)展的今天,先污染后治理這種類似的做法不僅在政策上行不通而且還會被人們所厭惡。因此工程機械液壓節(jié)能技術的研究和運用占有舉足輕重的地位。只有對其不斷研究和發(fā)展,工程機械才會實現科學發(fā)展、節(jié)能減排的宏偉目標。
一、工程機械液壓節(jié)能技術的發(fā)展
液壓技術的歷史要從十八世紀開始說起,在這項技術得到進一步的開發(fā)之后,恒功率泵被人們制造出來,它不僅可以完全利用柴油機的輸出功率,還可以控制柴油機滿足標準值內的最大載荷。其后,對雙泵系統中恒功率控制的應用也圓滿成功。自此,全功率和分功率這兩種控制開始在工程機械中被大量應用,控制形式開始變得多樣化。但是,由于雙泵自身的特點不滿足全功率控制系統運行的全部條件,全功率控制技術在大、中型機械中失去了它重要的使用價值。
在20世紀的70年代,液壓技術中又產生了正流量控制系統。在定量系統中,它通過借用容積調速替換節(jié)流調速。為了達到進一步提高液壓系統的效率,在控制過程中,先導壓力泵排量的變化隨著點到壓力的變化而變化,操縱手柄可以操控其中的兩個液壓缸,大先導力在被選擇之后就可以控制泵的排量,從而提高了液壓系統的效率,減少了旁路損失。然而要想消除這一損失卻仍然有很大的難度。直到80年代,負流量控制這一系統的產生才開始將多路閥中的節(jié)流以及空留損失消除。
二、工程機械液壓節(jié)能技術發(fā)展的現狀
(一)以量變泵的控制形式。量變泵的控制形式可以利用壓力感應來控制發(fā)電機的功率,用節(jié)流調速代替容積調速從而減少消耗。其結構的不斷觀察與分析之后發(fā)現這種形式里泵的被控制對象僅有一個。在實際的操作中我們應該具體分析輸出特性,在實際的場合里選擇最為合理有效的控制形式。
(二)以更智能化的電液比例控制形式。面對復雜繁瑣的液壓信號傳遞管路難題,通常采用電液比例控制技術來解決。電液比例控制技術的原理是用電信號傳遞信息給液壓參數,因此其系統反應很快,在處理挖掘機動力系統方面的事情也更加靈敏。在計算機獲得準確參數之后,就可以自動控制挖掘機動力系統。智能化的操作不僅可以保證工作的準確高效,也可以減少冗余成本,促進技術的持續(xù)化發(fā)展。
(三)以多路閥的控制形式。由于多路閥控制的大多應用在四通道還有六通道,關于多路閥的的回路設計以及直通供油路的組成有所規(guī)定。優(yōu)化回路在中位時由直通回路和并聯供油路合成并聯的回路,合理的將功率、流量以及壓力變化等有機結合起來,提升了其控制能力。在多路閥不斷被推廣使用的背景下,努力研究并使其更智能化將對機械液壓技術具有很大的前瞻性和重要性。
(四)混合動力系統的控制形式?,F如今在工程機械、公交車、汽車等領域內都在廣泛使用混合動力系統?;旌蟿恿ο到y分為電力蓄能和壓力蓄能這兩種類型。電力蓄能主要采用電能作為動力系統,這一系統在使用壽命、電能回收和穩(wěn)定運行方面具有很大的優(yōu)勢,從而延長機械使用時間,減少能源浪費。而壓力蓄能主要是保護零部件少收磨損,控制尾氣排放,盡量在機械操作中節(jié)能減排,科學運行。
(五)以柴油機電噴的控制形式。在汽車行業(yè)中柴油機電噴控制技術開始被大量運用。但是這類技術在我國發(fā)展尚不完善,技術也還不夠成熟,因而仍未被得到普遍應用。柴油機的噴射系統主要是控制噴油時間來調節(jié)負荷的輕重。電控噴射系統由傳感器、控制單元及執(zhí)行機構組成,它主要利用電子技術控制噴油系統,根據其噴油量和實際情況了解控制過程。然后通過計算機分析其傳輸過來的數據,與控制單元里面的數據相比較,讓柴油機始終保持最佳的工作狀態(tài)。
(六)以現場總線及嵌入式系統的控制形式。在信息科技時代,機械智能化的應用技術一直是科學技術人員的研發(fā)熱點??刂破骱蛡鞲衅魇侵悄芑繕说暮诵牟考?,現場總線及嵌入式系統能合理減少冗余的系統空間,提升了控制系統的相關功能。這項技術的優(yōu)點在計算機和芯片的發(fā)展下得到了廣泛的認可。
這幾種節(jié)能技術在很多方面都有著密切關系,它們相互滲透、相互融合,實現了工程機械液壓技術的實行與發(fā)展,將來如果能進一步地對這些技術上的聯系加以分析研究,將會更加優(yōu)化地發(fā)展工程液壓技術。
三、工程機械液壓節(jié)能技術的發(fā)展趨勢
工程機械液壓技術在時代主流和發(fā)展趨勢的作用下已成為非常重要的發(fā)展方向。在信息時代,人們更加注重產品自動化和機電一體化。前者若要得到提高就離不開后者技術方面的進步,液壓技術也隨之不斷被人們更新換代。在未來,液壓技術將向著超智能化的發(fā)展方向不斷前進。利用計算機在檢測系統中對各項參數系統化的嚴密檢測及控制,使智能化的發(fā)動機保持高效節(jié)能的工作狀態(tài)。對液壓挖掘機而言,系統化地控制工作環(huán)境、工作效率,并且對自動檢測以及自我障礙分析進行控制將具有更加符合時代性發(fā)展要求的通行證。
在工程機械液壓技術節(jié)能方面的提高也仍是科學技術人員研究的主要對象。工程機械方面的節(jié)能體系必須匹配系統的最大功率。功率的匹配問題也仍是節(jié)能發(fā)展的重要制約因素。目前,大多數的挖掘機都使用負載敏感系統以及變量泵系統這兩種進行實際作業(yè)。因為在研究之后發(fā)現對流量和負載壓力慢慢在作業(yè)中已經在適應彼此了,這也就大大提高了泵和負載的有效匹配程度,針對這一現象,有目的性地在具體作業(yè)中對其進行調節(jié),最后達到全局功率得到匹配的目標。
四、結論
在工程機械液壓節(jié)能技術的不斷發(fā)展進步之下,其節(jié)能技術的種類多而且節(jié)能環(huán)保。在之后的發(fā)展中,主要解決關于延長工程機械使用壽命方面的問題和油泵與發(fā)電機之間功率的匹配問題。最大限度地延長系統及各個元件的使用壽命,努力降低液壓技術的成本,盡可能地提高液壓技術的工作效率,而且還要大力加強節(jié)能技術的開發(fā)研究,堅持科學發(fā)展和綠色發(fā)展的生態(tài)理念。將二者結合起來就能在保護生態(tài)環(huán)境的同時,促進工程機械高效發(fā)展,實現又好又快的發(fā)展目標。
參考文獻:
[1]張曉麗;工程機械液壓節(jié)能技術的現狀及發(fā)展趨勢;2012.