工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)

【摘 要】近年來隨著工程機(jī)械范圍的不斷擴(kuò)大和種類的不斷增加，工程機(jī)械得到了大范圍的發(fā)展。但是工程機(jī)械所帶來的廢棄和噪音污染、霧霾天氣、資源浪費(fèi)等一系列環(huán)境問題也在制約著它的前進(jìn)步伐。因此，工程機(jī)械未來的發(fā)展應(yīng)該傾向于轉(zhuǎn)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(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀和未來趨勢(shì)。希望這一技術(shù)能夠得到普及并且發(fā)展的更加智能、環(huán)保。

【關(guān)鍵詞】工程機(jī)械 液壓節(jié)能技術(shù) 現(xiàn)狀和趨勢(shì)

工程機(jī)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(jī)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(huì)被人們所厭惡。因此工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)的研究和運(yùn)用占有舉足輕重的地位。只有對(duì)其不斷研究和發(fā)展，工程機(jī)械才會(huì)實(shí)現(xiàn)科學(xué)發(fā)展、節(jié)能減排的宏偉目標(biāo)。

一、工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)的發(fā)展

液壓技術(shù)的歷史要從十八世紀(jì)開始說起，在這項(xiàng)技術(shù)得到進(jìn)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(jī)的輸出功率，還可以控制柴油機(jī)滿足標(biāo)準(zhǔn)值內(nèi)的最大載荷。其后，對(duì)雙泵系統(tǒng)中恒功率控制的應(yīng)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(jī)械中被大量應(yīng)用，控制形式開始變得多樣化。但是，由于雙泵自身的特點(diǎn)不滿足全功率控制系統(tǒng)運(yùn)行的全部條件，全功率控制技術(shù)在大、中型機(jī)械中失去了它重要的使用價(jià)值。

在20世紀(jì)的70年代，液壓技術(shù)中又產(chǎn)生了正流量控制系統(tǒng)。在定量系統(tǒng)中，它通過借用容積調(diào)速替換節(jié)流調(diào)速。為了達(dá)到進(jìn)一步提高液壓系統(tǒng)的效率，在控制過程中，先導(dǎo)壓力泵排量的變化隨著點(diǎn)到壓力的變化而變化，操縱手柄可以操控其中的兩個(gè)液壓缸，大先導(dǎo)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(tǒng)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(fù)流量控制這一系統(tǒng)的產(chǎn)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(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)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(yīng)來控制發(fā)電機(jī)的功率，用節(jié)流調(diào)速代替容積調(diào)速從而減少消耗。其結(jié)構(gòu)的不斷觀察與分析之后發(fā)現(xiàn)這種形式里泵的被控制對(duì)象僅有一個(gè)。在實(shí)際的操作中我們應(yīng)該具體分析輸出特性，在實(shí)際的場(chǎng)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(duì)復(fù)雜繁瑣的液壓信號(hào)傳遞管路難題，通常采用電液比例控制技術(shù)來解決。電液比例控制技術(shù)的原理是用電信號(hào)傳遞信息給液壓參數(shù)，因此其系統(tǒng)反應(yīng)很快，在處理挖掘機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)方面的事情也更加靈敏。在計(jì)算機(jī)獲得準(zhǔn)確參數(shù)之后，就可以自動(dòng)控制挖掘機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)。智能化的操作不僅可以保證工作的準(zhǔn)確高效，也可以減少冗余成本，促進(jìn)技術(shù)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(yīng)用在四通道還有六通道，關(guān)于多路閥的的回路設(shè)計(jì)以及直通供油路的組成有所規(guī)定。優(yōu)化回路在中位時(shí)由直通回路和并聯(lián)供油路合成并聯(lián)的回路，合理的將功率、流量以及壓力變化等有機(jī)結(jié)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(duì)機(jī)械液壓技術(shù)具有很大的前瞻性和重要性。

（四）混合動(dòng)力系統(tǒng)的控制形式?，F(xiàn)如今在工程機(jī)械、公交車、汽車等領(lǐng)域內(nèi)都在廣泛使用混合動(dòng)力系統(tǒng)?；旌蟿?dòng)力系統(tǒng)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(dòng)力系統(tǒng)，這一系統(tǒng)在使用壽命、電能回收和穩(wěn)定運(yùn)行方面具有很大的優(yōu)勢(shì)，從而延長(zhǎng)機(jī)械使用時(shí)間，減少能源浪費(fèi)。而壓力蓄能主要是保護(hù)零部件少收磨損，控制尾氣排放，盡量在機(jī)械操作中節(jié)能減排，科學(xué)運(yùn)行。

（五）以柴油機(jī)電噴的控制形式。在汽車行業(yè)中柴油機(jī)電噴控制技術(shù)開始被大量運(yùn)用。但是這類技術(shù)在我國發(fā)展尚不完善，技術(shù)也還不夠成熟，因而仍未被得到普遍應(yīng)用。柴油機(jī)的噴射系統(tǒng)主要是控制噴油時(shí)間來調(diào)節(jié)負(fù)荷的輕重。電控噴射系統(tǒng)由傳感器、控制單元及執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，它主要利用電子技術(shù)控制噴油系統(tǒng)，根據(jù)其噴油量和實(shí)際情況了解控制過程。然后通過計(jì)算機(jī)分析其傳輸過來的數(shù)據(jù)，與控制單元里面的數(shù)據(jù)相比較，讓柴油機(jī)始終保持最佳的工作狀態(tài)。

（六）以現(xiàn)場(chǎng)總線及嵌入式系統(tǒng)的控制形式。在信息科技時(shí)代，機(jī)械智能化的應(yīng)用技術(shù)一直是科學(xué)技術(shù)人員的研發(fā)熱點(diǎn)?？刂破骱蛡鞲衅魇侵悄芑繕?biāo)的核心部件，現(xiàn)場(chǎng)總線及嵌入式系統(tǒng)能合理減少冗余的系統(tǒng)空間，提升了控制系統(tǒng)的相關(guān)功能。這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在計(jì)算機(jī)和芯片的發(fā)展下得到了廣泛的認(rèn)可。

這幾種節(jié)能技術(shù)在很多方面都有著密切關(guān)系，它們相互滲透、相互融合，實(shí)現(xiàn)了工程機(jī)械液壓技術(shù)的實(shí)行與發(fā)展，將來如果能進(jìn)一步地對(duì)這些技術(shù)上的聯(lián)系加以分析研究，將會(huì)更加優(yōu)化地發(fā)展工程液壓技術(shù)。

三、工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

工程機(jī)械液壓技術(shù)在時(shí)代主流和發(fā)展趨勢(shì)的作用下已成為非常重要的發(fā)展方向。在信息時(shí)代，人們更加注重產(chǎn)品自動(dòng)化和機(jī)電一體化。前者若要得到提高就離不開后者技術(shù)方面的進(jìn)步，液壓技術(shù)也隨之不斷被人們更新?lián)Q代。在未來，液壓技術(shù)將向著超智能化的發(fā)展方向不斷前進(jìn)。利用計(jì)算機(jī)在檢測(cè)系統(tǒng)中對(duì)各項(xiàng)參數(shù)系統(tǒng)化的嚴(yán)密檢測(cè)及控制，使智能化的發(fā)動(dòng)機(jī)保持高效節(jié)能的工作狀態(tài)。對(duì)液壓挖掘機(jī)而言，系統(tǒng)化地控制工作環(huán)境、工作效率，并且對(duì)自動(dòng)檢測(cè)以及自我障礙分析進(jìn)行控制將具有更加符合時(shí)代性發(fā)展要求的通行證。

在工程機(jī)械液壓技術(shù)節(jié)能方面的提高也仍是科學(xué)技術(shù)人員研究的主要對(duì)象。工程機(jī)械方面的節(jié)能體系必須匹配系統(tǒng)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(shù)的挖掘機(jī)都使用負(fù)載敏感系統(tǒng)以及變量泵系統(tǒng)這兩種進(jìn)行實(shí)際作業(yè)。因?yàn)樵谘芯恐蟀l(fā)現(xiàn)對(duì)流量和負(fù)載壓力慢慢在作業(yè)中已經(jīng)在適應(yīng)彼此了，這也就大大提高了泵和負(fù)載的有效匹配程度，針對(duì)這一現(xiàn)象，有目的性地在具體作業(yè)中對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)，最后達(dá)到全局功率得到匹配的目標(biāo)。

四、結(jié)論

在工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步之下，其節(jié)能技術(shù)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(guān)于延長(zhǎng)工程機(jī)械使用壽命方面的問題和油泵與發(fā)電機(jī)之間功率的匹配問題。最大限度地延長(zhǎng)系統(tǒng)及各個(gè)元件的使用壽命，努力降低液壓技術(shù)的成本，盡可能地提高液壓技術(shù)的工作效率，而且還要大力加強(qiáng)節(jié)能技術(shù)的開發(fā)研究，堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展和綠色發(fā)展的生態(tài)理念。將二者結(jié)合起來就能在保護(hù)生態(tài)環(huán)境的同時(shí)，促進(jìn)工程機(jī)械高效發(fā)展，實(shí)現(xiàn)又好又快的發(fā)展目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張曉麗；工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)；2012.