論工程機械液壓節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

包連生 劉旭 白冰

摘 要：隨著科技發(fā)展，我國的工程機械技術(shù)發(fā)展迅速，一定程度上提高了工程建設(shè)水平，尤其在提倡節(jié)能環(huán)保的今天，工程機械液壓節(jié)能技術(shù)逐漸引起了人們的重視。該文對工程機械液壓節(jié)能技術(shù)現(xiàn)狀進行分析，并對其未來發(fā)展趨勢進行探討，希望給工程機械液壓節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用及未來發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：工程機械 液壓節(jié)能技術(shù) 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢

中圖分類號：V233.91 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）05（c）-0043-02

在我國工程建設(shè)飛速發(fā)展推動下，工程機械相關(guān)技術(shù)成為人們關(guān)注的熱點，如何在當(dāng)前節(jié)能環(huán)保理念下，加強技術(shù)研究及節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，降低工程機械能耗值得人們深思。工程機械液壓節(jié)能技術(shù)在工程機械中的應(yīng)用取得了良好的效果，具有廣闊的發(fā)展空間，受到業(yè)內(nèi)人士的普遍關(guān)注及探討。

1 工程機械液壓節(jié)能技術(shù)現(xiàn)狀

當(dāng)前，工程機械液壓節(jié)能技術(shù)發(fā)展迅速，節(jié)能功能的實現(xiàn)主要包括變量泵控制、電液比例控制、多路閥多方式組合控制以及混合動力系統(tǒng)，這些液壓節(jié)能技術(shù)在工程機械中的應(yīng)用，獲得了很好的節(jié)能效果。

1.1 變量泵控制

采用變量泵控制的工程機械，在施工難度比較大的工程中應(yīng)用廣泛，經(jīng)實踐證明節(jié)能效果顯著。變量泵控制節(jié)能功能的實現(xiàn)主要通過控制排量，以實現(xiàn)降低能源消耗的目標(biāo)。排量的控制主要涉及LS負載敏感控制、LUDV控制以及排量控制等內(nèi)容。其中LS負載敏感控制不僅能輸出符合負載要求的流量及壓力，而且提高液壓設(shè)備工作效率。但該種控制方式存在一些缺點：當(dāng)開閥范圍比較大，或系統(tǒng)流量處于高狀態(tài)時會影響負載元件速度，進而影響液壓系統(tǒng)工作穩(wěn)定性。LUDV很好地彌補了LS負載敏感控制的不足，其將壓力補償閥安裝在節(jié)流閥的后半部分，并借助梭閥極限壓力實現(xiàn)對負載壓力信號的控制，可被應(yīng)用在負載大小不明顯的設(shè)備中。排量控制顧名思義是對排量的控制，通過調(diào)整壓力使流量達到預(yù)期目標(biāo)。排量控制方式有正、負之分，其中正流量控制采用節(jié)流調(diào)速方式實現(xiàn)，能明顯提升系統(tǒng)工作效率，可被應(yīng)用在挖掘機中，如挖掘機先導(dǎo)式三位六通多路閥。不過其因增加了梭閥組導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)雜性的增加，給系統(tǒng)響應(yīng)速度造成不良影響，而運用負流量可避免六通多路閥引起的節(jié)流和空流損失的出現(xiàn)。

1.2 電液比例控制

電液比例控制技術(shù)優(yōu)點顯著，能很好地優(yōu)化液壓信號傳遞管道，借助電信信號傳送出液壓數(shù)據(jù)參數(shù)，有效縮短系統(tǒng)響應(yīng)時間，提高挖掘機操作便捷性。隨著科技發(fā)展，電液比例控制智能化逐漸完善，尤其可借助計算機實現(xiàn)對柴油機轉(zhuǎn)速、柴油機壓力以及液壓系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)的檢測，在此基礎(chǔ)上調(diào)整挖掘機動力系統(tǒng)，以降低能源的浪費。

1.3 多路閥多方式控制

六通道多路閥在工程機械中具有較高應(yīng)用率，其中直通供油路組成多路閥系統(tǒng)的優(yōu)先回路，尤其當(dāng)并聯(lián)回路為中位段時，由直通供油路、并聯(lián)供油路構(gòu)成，并可將流量、功率、壓力等參數(shù)及時加以反應(yīng)，使得負載傳感閥的控制范圍得以擴大?？傊?，多路閥組合智能化水平給液壓系統(tǒng)節(jié)能效果產(chǎn)生較大影響，當(dāng)智能化水平越高時，越能獲得較好的節(jié)能效果。

1.4 混合動力系統(tǒng)

混合動力系統(tǒng)能獲得較好的節(jié)能效果，在液壓挖掘機中的應(yīng)用較為常見?；旌蟿恿ο到y(tǒng)儲能方式包括壓力、電能等方式，其中儲能方式為電能時，混合動力系統(tǒng)被分為混聯(lián)式、并聯(lián)式、串聯(lián)式。當(dāng)為串聯(lián)式時，動力傳動系統(tǒng)與發(fā)動機分離，并運行在高效率區(qū)域。當(dāng)負荷發(fā)生變化時，電動機借助蓄電池與發(fā)電機提供的電能自動調(diào)整轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩，以提高發(fā)動機工作穩(wěn)定性，確保其具有較好的能量與排放效率。在并聯(lián)式混合系統(tǒng)中電動機、蓄電池、發(fā)動機給系統(tǒng)提供能量，而且當(dāng)負載及運行速度低時僅依靠電能即可?；炻?lián)式動力系統(tǒng)由續(xù)駛里程延長型、雙模式型、助力型之分，一般綜合其中兩種系統(tǒng)。儲能方式為壓力方式的系統(tǒng)有CPS、Cumulo驅(qū)動以及二次調(diào)節(jié)靜液驅(qū)動，這些系統(tǒng)在公交車中應(yīng)用廣泛。

2 工程機械液壓節(jié)能技術(shù)發(fā)展趨勢

工程機械在工程建設(shè)中的應(yīng)用極大地提高了工作效率及質(zhì)量，尤其工程機械液壓節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，滿足當(dāng)今社會節(jié)能環(huán)保要求，引起越來越多業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注，因此，有必要根據(jù)當(dāng)前工程機械液壓節(jié)能技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀，對其未來發(fā)展趨勢進行分析，以準(zhǔn)確把握工程機械液壓節(jié)能技術(shù)動向，注重節(jié)能技術(shù)水平的提升與應(yīng)用，以獲得更好的節(jié)能效果。

2.1 智能化水平提高

在科技發(fā)展推動下，必然促進工程機械液壓節(jié)能技術(shù)的進步，尤其會向著智能化趨勢發(fā)展。即，工程機械液壓節(jié)能技術(shù)未來會與計算機技術(shù)有機融合，以提高工程機械自身檢測水平，尤其能夠提高檢測的系統(tǒng)性、可靠性、穩(wěn)定性。同時，能夠根據(jù)工程機械工作實際，實現(xiàn)對各項工作參數(shù)的智能化控制，將工程機械的發(fā)動機控制在高效、節(jié)能狀態(tài)，在提高工作效率的同時，最大限度地降低能源消耗。為實現(xiàn)這一目標(biāo)，需要我國的科研人員不斷努力，結(jié)合當(dāng)前工程機械液壓節(jié)能技術(shù)實際，增加在智能化方向上的研究精力，尤其注重與發(fā)達國家的技術(shù)合作，力求在工程機械液壓節(jié)能技術(shù)方面尋求突破，為實現(xiàn)我國工程機械液壓節(jié)能技術(shù)水平的提高做好鋪墊。

2.2 節(jié)能與功率更匹配

工程機械的液壓節(jié)能技術(shù)受機械功率影響較大，尤其進行調(diào)節(jié)時需考慮泵和發(fā)動機匹配的合理性，并對泵排量進行調(diào)節(jié)。同時，在調(diào)節(jié)泵排量時需考慮泵和系統(tǒng)負載的密切配合，使得調(diào)節(jié)難度大大增加。當(dāng)前負載敏感系統(tǒng)和變量泵在挖掘機中應(yīng)用廣泛，其中負載敏感系統(tǒng)對泵具有較高要求，即，在負載壓力、系統(tǒng)流量方面具有更好的適應(yīng)性，使得負載與泵具有良好的匹配性，借助匹配功率確定發(fā)動機的工作點，實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)發(fā)動機油門大小的目標(biāo)，為全局功率的高度匹配奠定基礎(chǔ)。因此，未來工程機械液壓節(jié)能技術(shù)應(yīng)在節(jié)能與功率匹配方面尋求突破，即，根據(jù)機械工程實際工作情況，不斷優(yōu)化負載敏感系統(tǒng)與變量泵，使得工程機械負載、泵、發(fā)動機功率匹配更為精確，節(jié)能效果更為顯著。

2.3 液壓節(jié)能技術(shù)應(yīng)用更廣泛

工程機械類型較多，其中含有液壓系統(tǒng)的機械占有較大比例，因此，如何提高所有工程機械液壓節(jié)能效果是未來人們關(guān)注的重點。眾所周知，工程機械液壓節(jié)能技術(shù)作用的發(fā)揮受很多因素影響，而且不同工程機械的節(jié)能程度并不相同，為確保液壓節(jié)能技術(shù)在工程機械中普遍應(yīng)用，最大限度地降低能耗，未來在對不同工程機械工作特點的基礎(chǔ)上，對液壓系統(tǒng)進行改進，以更好地應(yīng)用節(jié)能技術(shù)實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。相信在不久的將來，工程機械液壓節(jié)能技術(shù)應(yīng)用更為廣泛，使得不同工程機械能夠不同程度地應(yīng)用節(jié)能技術(shù)，在不影響工程機械工作效率的基礎(chǔ)上，使得節(jié)能效果更上一層樓，以促進我國工程機械行業(yè)的長遠、穩(wěn)步發(fā)展。

3 結(jié)語

液壓節(jié)能技術(shù)在工程機械中的應(yīng)用有效地降低了能源消耗，滿足當(dāng)前節(jié)能環(huán)保要求，因此，為進一步提高液壓節(jié)能效果，我國應(yīng)注重工程機械液壓節(jié)能技術(shù)研究，尤其認真分析當(dāng)前液壓節(jié)能技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀，分析機械工程在節(jié)能方面存在的不足，為今后節(jié)能技術(shù)的改進提供參考。同時，應(yīng)注重工程機械液壓節(jié)能技術(shù)發(fā)展趨勢研究，把握機械工程液壓節(jié)能技術(shù)發(fā)展動向，從而有針對性地投入人力、財力，為進一步提高工程機械液壓節(jié)能技術(shù)水平做好鋪墊。

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