陳學明

摘要：隨著我國工程技術(shù)的不斷發(fā)展，其工程機械的類型、數(shù)量等也隨之不斷增加。而工程機械的發(fā)展對于環(huán)保來說卻是一個災(zāi)難性的問題：污染物的排放、資源消耗、噪音等已經(jīng)給環(huán)境造成了嚴重的影響。文中主要分析討論了工程機械液壓節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，以為工程機械未來的發(fā)展指引方向。

關(guān)鍵詞：工程機械；液壓節(jié)能；發(fā)展

引言

隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)的推進，工程建設(shè)有了突飛猛進的發(fā)展，正是成熟的工程建設(shè)促進了工程機械的發(fā)展。并且現(xiàn)在工程機械不再是以前單一作業(yè)模式，有了很多種類，數(shù)量也有了很大提高。但是隨著工程機械的普及應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)工程機械具有能耗大、污染環(huán)境等缺點，所以，為了保護環(huán)境和節(jié)約資源必須要對工程機械進行節(jié)能減排，因此，工程機械液壓節(jié)能技術(shù)的研究具有很重要的積極意義。

1工程機械液壓節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀

工程機械液壓節(jié)能主要是通過電液比例控制、混合動力和變量泵等方式完成的。液壓節(jié)能的方式并不是相互獨立的，而是相互關(guān)聯(lián)的，只有合理結(jié)合各個節(jié)能方式就能實現(xiàn)最優(yōu)的液壓節(jié)能，提高運行效率。

1.1變量泵控制節(jié)能技術(shù)

通過變量泵的方式進行液壓節(jié)能是當工程機械的施工空間有很大難度時，可以調(diào)節(jié)變量泵的排量解決問題，控制壓力感應(yīng)、調(diào)節(jié)發(fā)動機功率等方法可以減少消耗能源。因為應(yīng)用變量泵進行液壓節(jié)能具有操作方便、時效性強、節(jié)能效率高等優(yōu)點，所以在當前的工程機械中采用這種液壓節(jié)能方式是最普遍的。變量泵是通過調(diào)節(jié)排量進行控制的，所以在不同的工作情況下調(diào)節(jié)相對應(yīng)的排量可以減少液壓能浪費，使控制更適當。變量泵主要有排量控制、LUDV控制以及LS負載敏感控制。排量控制就是直接改變變量泵的排量，可以調(diào)節(jié)控制壓力達到所需要的排量值。排量控制包括兩種控制方式，正、負流量控制。用節(jié)流調(diào)速代替容積調(diào)速是正流量控制，這種控制方式需要加裝梭閥組，這樣就降低了整個系統(tǒng)的響應(yīng)速度；負流量控制可以減少換向閥中的空流、節(jié)流損失，在PC系列的挖掘機中應(yīng)用了負流量控制。目前大多數(shù)挖掘機都是應(yīng)用了負流量控制系統(tǒng)。LS負荷敏感控制可以把輸出壓力、流量以及負載的需求調(diào)節(jié)為一致的，可以提高液壓系統(tǒng)工作效率。但是該LS負荷敏感控制方式存在缺點，當液壓閥的開口過大時，或者是供油量沒有到達系統(tǒng)要求時，會嚴重影響負荷元件的運動速度，從而打破液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定，所以當工程機械的液壓系統(tǒng)的流量很大時不能應(yīng)用LS負荷敏感控制方式進行液壓節(jié)能。LUDV系統(tǒng)可以彌補LS負荷敏感控制存在的不足，該系統(tǒng)是單泵單回路系統(tǒng)，區(qū)別于其他的負載傳感系統(tǒng)，LUDV系統(tǒng)是在節(jié)流閥的后面設(shè)置了壓力補償閥。負載壓力信號決定了該系統(tǒng)中梭閥的極限壓力。所以LUDV系統(tǒng)在負載變化不大的機械中應(yīng)用較多，如小型裝載機和小型挖掘機。

1.2電液比例閥控制節(jié)能技術(shù)

在工程機械液壓系統(tǒng)中應(yīng)用電液比例閥可以簡化液壓信號的傳遞管道，從而應(yīng)用電信號傳遞液壓數(shù)據(jù)，縮短響應(yīng)時間，更有利于工程機械的操作。目前計算機技術(shù)有了很大進步，可以將計算機與液壓系統(tǒng)相結(jié)合，實現(xiàn)電液控制智能化，應(yīng)用計算機技術(shù)可以實時監(jiān)控液壓油壓和柴油機轉(zhuǎn)速等參數(shù)，通過具體數(shù)據(jù)對工程機械進行相應(yīng)的動力調(diào)整，保證液壓系統(tǒng)時刻工作在高效、節(jié)能的狀態(tài)，避免能量浪費。所以，應(yīng)用計算機技術(shù)，發(fā)展電液比例控制智能化是未來主要發(fā)展趨勢。

1.3多路閥組合節(jié)能技術(shù)

目前在工程機械中應(yīng)用了很多的多路閥，在多路閥系統(tǒng)中，可以采用直通供油的方式對優(yōu)先回路進行組合；在中位時，直通共有路和并聯(lián)共有路共同組成并聯(lián)回路?？梢约皶r對系統(tǒng)壓力、發(fā)動機功率以及流量進行監(jiān)測并反饋給傳感閥進行全面控制。多路閥組合的智能化程度越高，液壓節(jié)能效果越明顯。

1.4混合動力系統(tǒng)的應(yīng)用

在汽車以及工程機械上己經(jīng)獲得了較好的應(yīng)用效果，其中液壓挖掘機、城市公交、高級轎車對混合動力系統(tǒng)的應(yīng)用更為突出。目前，混合動力系統(tǒng)包括電能作為儲存的混合動力系統(tǒng)和壓力作為儲存的混合動力系統(tǒng)兩種動力系統(tǒng)，其具體的功能特點如下①電能儲存其主要分為混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)、并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)、串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)。該混合動力系統(tǒng)是以電能作為儲存的，這種狀態(tài)下的電動機工作則更為穩(wěn)定，不僅工作的時間能夠得以延長，還能夠回收多余的電能促使系統(tǒng)節(jié)能的有效達成。②壓力儲存與傳統(tǒng)的動力系統(tǒng)相比，該混合動力系統(tǒng)對零部件的損壞得以減少，同時汽車尾氣的排放也得到了一定程度的控制，對環(huán)境的保護具有重要的促進作用。除此以外，通過此種混合動力系統(tǒng)的應(yīng)用，汽車牽引力的控制和能量的傳遞都能夠得以實現(xiàn)。

2工程機械液壓系統(tǒng)節(jié)能的發(fā)展趨勢

1）自動化、機電一體化提高。工程機械技術(shù)隨著科技的發(fā)展和進步而不斷發(fā)展是一個必然趨勢，這將同時帶動其液壓節(jié)能技術(shù)朝向智能化不斷更新發(fā)展。工程機械液壓節(jié)能技術(shù)未來的發(fā)展趨勢會更加充分運用計算機有關(guān)技術(shù)來提高其自動檢測功能，從而實現(xiàn)更加可靠、精準、系統(tǒng)化地監(jiān)測、控制各項參數(shù)，始終保持發(fā)動機運行在高效節(jié)能的良好工作狀態(tài)。這將有利于實現(xiàn)液壓挖掘機在不同的工作環(huán)境自動控制，并大幅提高工作效率，這就需要設(shè)計工作人員對于其自動控制和修復(fù)功能進行更為嚴密、安全級別更高的設(shè)計，從而推動工程機械液壓節(jié)能技術(shù)的智能化發(fā)展。2）依據(jù)功率匹配實現(xiàn)液壓節(jié)能。對于工程機械來說，影響液壓節(jié)能技術(shù)的最關(guān)鍵的因素是系統(tǒng)的功率匹配問題。在調(diào)節(jié)的過程當中，若想有效匹配發(fā)動機與泵，需要合理調(diào)節(jié)泵的排量，而系統(tǒng)的負載與泵的有效匹配也依賴于泵排量的調(diào)節(jié)。這就為二者的調(diào)節(jié)提出了難題。目前，絕大部分挖掘機常采用負載敏感系統(tǒng)和變量泵兩個系統(tǒng)。負載敏感系統(tǒng)要求泵對于系統(tǒng)流量和來自于負載壓力具備良好的自適應(yīng)功能，從而實現(xiàn)泵與負載之間的有效匹配，由此得到匹配的功率來確定發(fā)動機的工作點，然后實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)工程機械中發(fā)動機油門大小的功能，最終實現(xiàn)系統(tǒng)全局功率的匹配。

結(jié)束語

綜上所述，當前工程機械液壓節(jié)能技術(shù)的種類繁多，且各自具有良好的節(jié)能、環(huán)保的特點。而在后續(xù)的工程機械應(yīng)用中，還需要進一步促使節(jié)能技術(shù)的發(fā)展和研究，最大程度的解決處理機械運行中出現(xiàn)的各種問題，從而有效節(jié)能、保護環(huán)境的同時，強化工程機械的運行效率

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