周多虎

摘要： 現(xiàn)如今，在我國工程機(jī)械技術(shù)水平不斷提高的背景下，各種新技術(shù)在工程機(jī)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(jī)械中的液壓系統(tǒng)，不僅可以促進(jìn)能量之間的轉(zhuǎn)換，還具有調(diào)節(jié)范圍大等特點(diǎn)。但是，其在應(yīng)用中存在消耗能量等現(xiàn)象?；诖耍疚膶σ簤簷C(jī)械節(jié)能控制技術(shù)發(fā)展情況進(jìn)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(jī)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(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-957X（2022）05-0085-03

0 ?引言

在對液壓機(jī)械系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)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(yùn)行就會出現(xiàn)節(jié)流損失，這會增加工程機(jī)械的工作效率，滿足工程機(jī)械的需求量。這就需要加強(qiáng)節(jié)能技術(shù)在其中的有效應(yīng)用，降低液壓機(jī)械在運(yùn)行中的能耗，保證液壓機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

1 ?發(fā)展背景

20世紀(jì)，我國為了促進(jìn)工程事業(yè)的發(fā)展，就已經(jīng)研制出了不同的工程機(jī)械和液壓設(shè)備。特別是裝載機(jī)和挖掘機(jī)在其中的有效應(yīng)用，可以讓機(jī)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(jìn)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(jī)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(xué)者對液壓機(jī)械的節(jié)能控制技術(shù)進(jìn)行了研究，加強(qiáng)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(jì)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(qiáng)對泵排量的有效控制，相關(guān)學(xué)者對液壓機(jī)械節(jié)能控制技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展進(jìn)行了

分析。

2 ?我國機(jī)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(jī)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(shí)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(jìn)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(jìn)與機(jī)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(jī)的功率和制動進(jìn)行嚴(yán)格主動性控制，將節(jié)流調(diào)速進(jìn)行科學(xué)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(qiáng)化整體的節(jié)能效果。特別是在變量泵運(yùn)行中，一般要注意對排量的操作，加強(qiáng)對不同控制方式的科學(xué)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(yùn)行情況進(jìn)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(fù)載敏感控制等，這些方式的功能特點(diǎn)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(yùn)行，還要對其中的排量進(jìn)行有效控制，在此基礎(chǔ)上形成科學(xué)的排量控制方式，主要通過對壓力的準(zhǔn)確控制，進(jìn)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(fù)這兩種流量控制方式。

其次是LS負(fù)載敏感控制方式的應(yīng)用?？茖W(xué)采用上述這種控制方式，能夠?qū)で蠛洼敵鰤毫Σ畈欢嗟呢?fù)載情況，然后對工程當(dāng)中的液壓系統(tǒng)效率進(jìn)行有效控制，避免其他因素對液壓機(jī)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(jī)電噴控制方式

在對電液比例技術(shù)進(jìn)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(jī)械行業(yè)的生產(chǎn)中，并且在具體的施工當(dāng)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(jī)械工作的效率，還保證了動力系統(tǒng)運(yùn)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(jìn)其與電液比例技術(shù)之間的有效結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)對液壓機(jī)運(yùn)行的智能化監(jiān)控，加強(qiáng)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(xì)地了解到機(jī)械在運(yùn)行中的動力情況，讓其在運(yùn)行的過程中，可以時刻保持最佳的狀態(tài)，達(dá)到節(jié)能的效果。

柴油機(jī)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(jìn)行控制，進(jìn)而調(diào)節(jié)系統(tǒng)的負(fù)荷值。此外，在對機(jī)械進(jìn)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(jìn)行快速計算，將其傳送給計算機(jī)，保證數(shù)據(jù)信息的專業(yè)化，然后與數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，進(jìn)而找尋到最有效地解決方式。

最近幾年，工程機(jī)械在運(yùn)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?yàn)榇思夹g(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(yùn)行帶來影響，減少供油量等因素對機(jī)械設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的影響，加強(qiáng)對轉(zhuǎn)速的有效控制，讓大型的機(jī)械設(shè)備能夠保持到一個最好的工作狀態(tài)。

3 ?液壓機(jī)械節(jié)能控制技術(shù)的應(yīng)用

3.1 裝載機(jī)中的運(yùn)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(jī)才可以進(jìn)行，是一種比較常見程建設(shè)和運(yùn)輸工具。再加上，其作為裝載機(jī)在運(yùn)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(qiáng)液壓機(jī)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(jī)械可以達(dá)到無級變速的效果[2]。

在具體的運(yùn)動分析和力學(xué)計算裝載機(jī)的運(yùn)行中，可以發(fā)現(xiàn)如果液壓馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)動速度已經(jīng)處于0位置，這個時候發(fā)動機(jī)自身所有的功率就會通過轉(zhuǎn)化，進(jìn)而形成機(jī)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(yùn)行中可以自動換擋，所以裝載機(jī)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(yùn)行。

3.2 多功能組合

為了提高液壓機(jī)械的性能，需要積極發(fā)揮各種液壓挖掘機(jī)的特點(diǎn)，通過對節(jié)能控制措施的有效應(yīng)用，促進(jìn)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(yùn)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(yùn)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(qiáng)對可變參數(shù)的控制，為液壓機(jī)械的穩(wěn)定運(yùn)行提供條件。在對動力系統(tǒng)進(jìn)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(jìn)行設(shè)定時，要控制其中的固定值[3]。

如，在對EX系列挖掘機(jī)進(jìn)行創(chuàng)新和完善時，負(fù)荷傳感閥上的壓力補(bǔ)償器在運(yùn)行中會出現(xiàn)問題，加強(qiáng)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(dāng)增強(qiáng)挖掘機(jī)在工作過程中的適應(yīng)性。特別是將來挖掘機(jī)動力系統(tǒng)在運(yùn)行中，要對控制參數(shù)進(jìn)行科學(xué)調(diào)節(jié)，提高挖掘機(jī)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(jī)匹配中的應(yīng)用，不僅可以保證控制的“智能化”，還能夠促進(jìn)不同設(shè)備之間的有效結(jié)合，在此基礎(chǔ)上實(shí)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(shí)際變化，對液壓泵以及發(fā)動機(jī)進(jìn)行自動化調(diào)整，加強(qiáng)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(jìn)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(jī)在應(yīng)用中的“智能化”，促進(jìn)導(dǎo)線和接頭之間的有效結(jié)合，保證控制系統(tǒng)運(yùn)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(jìn)行科學(xué)布置，用一條串行線路對傳感器和執(zhí)行器進(jìn)行連接，保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)對整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。

此外，在對CAN總線進(jìn)行設(shè)計時，其并沒有在挖掘機(jī)上得到有效應(yīng)用。部分學(xué)者對電子技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行分析時，發(fā)現(xiàn)控制芯片體積比較小，功能也更強(qiáng)，并且其在液壓機(jī)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(yùn)行提供條件。

3.3 推土機(jī)中的運(yùn)用

新時期，促進(jìn)液壓機(jī)械的穩(wěn)定傳動，可以在提高推土機(jī)工作效率的同時，保證操作的便捷性。再加上，液壓機(jī)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(yùn)行中對液壓馬達(dá)和液壓泵的實(shí)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(jī)，所以在過去只會應(yīng)用軍用車輛。

最近幾年，隨著液壓機(jī)械節(jié)能控制技術(shù)在工程中的應(yīng)用，可以在促進(jìn)液壓機(jī)械傳動的同時，在此基礎(chǔ)上制造出了變速箱，將先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用到推土機(jī)中，強(qiáng)化機(jī)械的變速性能，提高機(jī)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(jī)行駛的實(shí)際速度或是負(fù)荷等多種信息，優(yōu)化操作流程，保證工作裝置運(yùn)行的穩(wěn)定性。

3.4 可靠性設(shè)備的維修

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

在對可靠性設(shè)備進(jìn)行維護(hù)時，不僅要結(jié)合故障結(jié)果，科學(xué)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(jī)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(qiáng)化液壓機(jī)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(yùn)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?yàn)辇嫶笮盘杺鬟f所出現(xiàn)的問題，還能夠保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)對電信號參數(shù)系統(tǒng)的優(yōu)化，保證機(jī)械運(yùn)行的高效性和靈活性。在對這種技術(shù)的發(fā)展情況進(jìn)行分析時，發(fā)現(xiàn)其主要依托在計算機(jī)技術(shù)上，實(shí)現(xiàn)對液壓體系和柴油機(jī)的有效控制，保證運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，加強(qiáng)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(shí)現(xiàn)對挖掘機(jī)動力體系的完善和調(diào)整。

3.6 柴油機(jī)電噴控制

目前，電噴柴油機(jī)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(jī)械設(shè)備系統(tǒng)在運(yùn)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(jī)械設(shè)備在運(yùn)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(yùn)行情況進(jìn)行分析時，發(fā)現(xiàn)其在機(jī)械中的應(yīng)用，不僅可以延長機(jī)械的運(yùn)作時間，能夠達(dá)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(jìn)行有效控制，保證壓力儲存系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，降低引力，減少能源浪費(fèi)情況的發(fā)生[5]。

此外，技術(shù)人員要加強(qiáng)對多路閥方式的應(yīng)用和控制。多路閥方式在液壓機(jī)械運(yùn)行中的應(yīng)用，可以保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，加強(qiáng)對壓力和功率變化的有效控制。特別是在機(jī)械運(yùn)行中，此控制方式經(jīng)常被配置在通用閥上，進(jìn)而達(dá)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(jìn)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(yùn)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(shí)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(qiáng)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(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對技術(shù)的創(chuàng)新，通過對改進(jìn)技術(shù)措施的應(yīng)用，對先進(jìn)科學(xué)技術(shù)進(jìn)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(jī)械液壓系統(tǒng)運(yùn)行中的應(yīng)用，也可以在強(qiáng)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(dāng)前工程建設(shè)的要求。

目前，工程機(jī)械設(shè)備在發(fā)展中，各種先進(jìn)液壓節(jié)能技術(shù)得到了有效應(yīng)用，學(xué)者也在不同角度對此技術(shù)進(jìn)行了分析，提高了液壓機(jī)械節(jié)能效率，完善系統(tǒng)設(shè)計方案，強(qiáng)化工作人員的環(huán)保意識，在其中注入新原材料，加強(qiáng)對新技術(shù)的應(yīng)用，投入新的人力物力。在此過程中，促進(jìn)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(yùn)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(dāng)前的工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)發(fā)展情況進(jìn)行分析時，發(fā)現(xiàn)改進(jìn)方式是不同的，然而液壓機(jī)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(jìn)行有效改進(jìn)，通過對液壓機(jī)械節(jié)能控制技術(shù)的創(chuàng)新，達(dá)到節(jié)能效果，減少經(jīng)濟(jì)損失，避免出現(xiàn)泄漏等問題。同時，還需要在其中適當(dāng)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(jìn)我國液壓機(jī)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(jìn)一步發(fā)揮液壓機(jī)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(qiáng)新技術(shù)在其中的有效應(yīng)用，結(jié)合液壓機(jī)械運(yùn)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(yùn)行中的控制方式和要點(diǎn)，進(jìn)而不斷強(qiáng)化液壓機(jī)械的節(jié)能效果，促進(jìn)我國工業(yè)在社會中的持續(xù)發(fā)展。

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