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        液壓節(jié)能技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用

        2019-08-22 09:53:40魏晨陽(yáng)
        卷宗 2019年20期
        關(guān)鍵詞:工程機(jī)械發(fā)展

        魏晨陽(yáng)

        摘 要:在機(jī)械工業(yè)化不斷發(fā)展的過(guò)程中,工程機(jī)械設(shè)備種類日益豐富,在帶來(lái)一系列便利的同時(shí),資源的消耗也非常嚴(yán)峻。隨著低碳理念的推進(jìn),對(duì)工程機(jī)械的研究也不斷進(jìn)步,液壓節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用取得了一定的成績(jī)。本文對(duì)液壓節(jié)能技術(shù)的必要性、發(fā)展趨勢(shì)、節(jié)能控制方式等進(jìn)行了詳細(xì)分析,在討論中實(shí)現(xiàn)相應(yīng)性的進(jìn)步。

        關(guān)鍵詞:工程機(jī)械;變量泵;節(jié)能技術(shù);發(fā)展

        作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)條件,工程機(jī)械是其他經(jīng)濟(jì)行業(yè)發(fā)展的生產(chǎn)途徑,更是彰顯國(guó)家、區(qū)域工業(yè)化水平與經(jīng)濟(jì)實(shí)力的重要標(biāo)志,不僅對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)、國(guó)防及綜合實(shí)力起決定作用,更對(duì)國(guó)家工業(yè)化、現(xiàn)代化進(jìn)程起決定作用。工程機(jī)械作為高新技術(shù)的載體,一定程度上對(duì)高新技術(shù)創(chuàng)新起到了帶動(dòng)作用。多年來(lái),實(shí)現(xiàn)工程機(jī)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(jìn)化提供了支撐,更是傳統(tǒng)機(jī)械制造技術(shù)向先進(jìn)制造技術(shù)轉(zhuǎn)變過(guò)程,尤其是液壓節(jié)能技術(shù)的廣泛應(yīng)用,為進(jìn)一步提升工程機(jī)械作業(yè)水平提供了可靠保障。

        1 工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)的必要性

        液壓體系是由機(jī)械搭配的,運(yùn)轉(zhuǎn)工作的條件相對(duì)來(lái)說(shuō)比較惡劣,這種配件擁有不斷更替的負(fù)荷量,能量的損耗顯得非常突出。說(shuō)的具體一點(diǎn),液壓體系產(chǎn)出的損失包括以下幾個(gè)內(nèi)容,分別是:空負(fù)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(méi)能匹配時(shí)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(jí)不斷提高,使發(fā)動(dòng)機(jī)與體系現(xiàn)有油泵搭配功率越來(lái)越精準(zhǔn),從而將原有體系的流量及壓力耗費(fèi)控制在合理范圍內(nèi)。

        2 工程機(jī)械液壓系統(tǒng)節(jié)能的發(fā)展趨勢(shì)

        產(chǎn)品自動(dòng)化的提高和機(jī)電一體化的控制技術(shù)密切相關(guān),隨著工程機(jī)械技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步也帶動(dòng)液壓技術(shù)的更新,以目前的形式來(lái)看這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)成為主要的技術(shù)發(fā)展方向,并不斷的超智能化的方向發(fā)展。 將計(jì)算機(jī)充分的運(yùn)用到自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中去,有效的對(duì)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)化的監(jiān)測(cè)和控制,保持自動(dòng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)在一個(gè)比較高效節(jié)能的狀態(tài)下工作。對(duì)于液壓挖掘機(jī)的工作環(huán)境和效率進(jìn)行系統(tǒng)化的控制操作,同時(shí)在自動(dòng)控制和自動(dòng)障礙分析等方面需要進(jìn)行嚴(yán)格的控制和設(shè)計(jì),為符合未來(lái)的發(fā)展要求而不斷的改進(jìn)。

        工程機(jī)械的節(jié)能體系需要將系統(tǒng)作為最大的功率來(lái)進(jìn)行匹配,和傳統(tǒng)的匹配方式進(jìn)行對(duì)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(jī)中單純的使用局部功率匹配在節(jié)能系統(tǒng)中的運(yùn)用存在著一定的障礙,需要對(duì)泵的排量調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)與泵之間的有效匹配。在負(fù)載與泵的匹配過(guò)程也是相似的,調(diào)節(jié)的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)諸多的干涉現(xiàn)象,造成節(jié)能系統(tǒng)的實(shí)際功效發(fā)揮存在困難。工程施工過(guò)程中,挖掘機(jī)的使用多是利用負(fù)載敏感系統(tǒng)以及變量泵對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)際操作。因?yàn)椋诹髁恳约柏?fù)載壓力上已經(jīng)做到了相互適應(yīng),從而能夠有效地實(shí)現(xiàn)泵和負(fù)載間的高效匹配,進(jìn)而達(dá)成促進(jìn)全局功效的匹配目標(biāo)。

        3 工程機(jī)械液壓技術(shù)發(fā)展進(jìn)程中的系統(tǒng)控制方式

        目前國(guó)內(nèi)外在工程機(jī)械液壓產(chǎn)品所采用的節(jié)能技術(shù)一般可以劃分為變量泵控制、混合動(dòng)力系統(tǒng)、多路閥組合等幾種方式。在實(shí)際產(chǎn)品節(jié)能技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中,多種技能技術(shù)并不是完全獨(dú)立存在的在,而是有機(jī)結(jié)合在一起共同發(fā)揮技術(shù)作用的。

        3.1 柴油機(jī)電噴控制

        電控噴射、共軌與渦輪增壓中冷等技術(shù)用于現(xiàn)代柴油機(jī),在汽車(chē)領(lǐng)域電噴柴油機(jī)應(yīng)用已經(jīng)較為成熟,但在工程機(jī)械行業(yè)起步晚,為有效提升應(yīng)用水平,必須加大推廣力度。利用噴油時(shí)間控制能夠?qū)Σ裼蜋C(jī)電控噴射系統(tǒng)的負(fù)荷大小進(jìn)行有效調(diào)節(jié)。傳感系統(tǒng)、控制單元及執(zhí)行機(jī)構(gòu)為構(gòu)成柴油機(jī)電控噴射系統(tǒng)的主要部分。其功能就是通過(guò)電子方式控制噴油系統(tǒng),能夠達(dá)到伴隨機(jī)械運(yùn)作實(shí)際情況對(duì)噴油量、噴油時(shí)間進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。選取相應(yīng)傳感器,如轉(zhuǎn)速、溫度等,向計(jì)算機(jī)內(nèi)同時(shí)輸入檢測(cè)到參數(shù),并分析比對(duì)其和控制單元內(nèi)存儲(chǔ)參數(shù)值,通過(guò)計(jì)算分析,根據(jù)最佳值有效控制執(zhí)行機(jī)構(gòu),對(duì)噴油系統(tǒng)加以驅(qū)動(dòng),促使柴油機(jī)處于最佳運(yùn)作狀態(tài)。將電噴控制技術(shù)應(yīng)用于工程機(jī)械,可降低轉(zhuǎn)速對(duì)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(jī)械始終處于良好工作狀態(tài),加快動(dòng)力響應(yīng)速率,減少油耗及提升功率利用率。

        3.2 電液比例控制

        機(jī)械工程中的信號(hào)量是十分龐大的,并且信號(hào)傳遞的管路是極其復(fù)雜的,所以要將電液比例技術(shù)運(yùn)用到其中,主要的原因是,電信號(hào)的液壓參數(shù)對(duì)系統(tǒng)的響應(yīng)很好,能夠隨時(shí)的與系統(tǒng)進(jìn)行響應(yīng),靈敏性很高,所以在機(jī)械工程中應(yīng)用電液比例技術(shù),具有很大的優(yōu)勢(shì)。現(xiàn)今,由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,電液比例控制技術(shù)逐漸的趨向于智能化的發(fā)展,主要是由計(jì)算機(jī)來(lái)對(duì)液壓系統(tǒng)以及柴油機(jī)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行控制,并且通過(guò)對(duì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整設(shè)定,來(lái)對(duì)其進(jìn)行控制,完全的實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化監(jiān)測(cè),具有很強(qiáng)的智能性。另外,這種電液比例技術(shù)也具有很強(qiáng)的環(huán)保功能,會(huì)使工程機(jī)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(shù)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

        3.3 管控體系內(nèi)的負(fù)荷

        負(fù)荷傳感這一類別的控制,不會(huì)關(guān)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(shè)定出來(lái)的指標(biāo),而建構(gòu)出自適應(yīng)的路徑。負(fù)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(fù)荷傳感用到的補(bǔ)償閥,可被安設(shè)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(shè)在不同方位內(nèi)的這種閥門(mén),也會(huì)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(yīng)可用的流量,從而建構(gòu)出節(jié)能路徑。體系涵蓋著的流量,不會(huì)關(guān)涉到壓力。在體系帶有的操縱閥與既有的補(bǔ)償閥間,安設(shè)了壓力補(bǔ)償用到的閥門(mén)。

        在操縱閥與體系配有的油泵間,安設(shè)壓力補(bǔ)償類的閥門(mén),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(lái),就可依循需要,去輸出精準(zhǔn)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(shè)出特有的復(fù)合動(dòng)作,而不會(huì)關(guān)涉到負(fù)荷量。然而,若總流量沒(méi)能升至飽和,在建構(gòu)復(fù)合動(dòng)作的路徑內(nèi),要首先去凸顯低負(fù)荷情形下的動(dòng)作,而不要維持既有的同時(shí)動(dòng)作。

        3.4 混合動(dòng)力系統(tǒng)

        現(xiàn)今混合動(dòng)力系統(tǒng)在汽車(chē)等行業(yè)的應(yīng)用十分的廣泛,尤其是在城市客車(chē)、轎車(chē)等方面的應(yīng)用?;旌蟿?dòng)力系統(tǒng)主要分為兩個(gè)方面,分別是電能儲(chǔ)存混合動(dòng)力系統(tǒng)以及壓力儲(chǔ)存混合動(dòng)力系統(tǒng),以下是對(duì)這兩種混合動(dòng)力系統(tǒng)簡(jiǎn)單的介紹:1)電能儲(chǔ)存混合動(dòng)力系統(tǒng),這種混合動(dòng)力系統(tǒng)主要是為了電能的儲(chǔ)存,在這種狀態(tài)下,電動(dòng)機(jī)的工作將會(huì)是更加的穩(wěn)定,可以使工作的時(shí)間更加的長(zhǎng),節(jié)約了能源也促進(jìn)了系統(tǒng)節(jié)能的有效達(dá)成,這種混合動(dòng)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(dòng)力系統(tǒng);2)壓力儲(chǔ)存混合動(dòng)力,這種壓力儲(chǔ)存混合動(dòng)力系統(tǒng)主要是對(duì)零件起到了很好的保護(hù)作用,減少了零件的損壞,并且在汽車(chē)的行駛中,對(duì)汽車(chē)尾氣的排放進(jìn)行了有效的控制,減少了對(duì)環(huán)境的污染。另外,壓力儲(chǔ)存混合動(dòng)力系統(tǒng)也會(huì)對(duì)汽車(chē)的牽引力進(jìn)行相應(yīng)的控制,減少汽車(chē)的牽引力,從而來(lái)減少能量的使用,起到節(jié)約能源的效果。

        4 結(jié)論

        綜上所述,在機(jī)械工程領(lǐng)域中,液壓節(jié)能技術(shù)的研究力度不斷加大,在應(yīng)用的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了良好的效果,并且不斷進(jìn)步。需要結(jié)合社會(huì)需求,站在實(shí)際性角度,從多個(gè)方面出發(fā),做好柴油機(jī)電噴控制、電液比例控制、管控體系內(nèi)的負(fù)荷、混合動(dòng)力系統(tǒng)等多項(xiàng)內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)良好的應(yīng)用效果。

        參考文獻(xiàn)

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        [2]凌彥波.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].機(jī)械管理開(kāi)發(fā),2017(05):89-90.

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

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