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。

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