工程機械液壓節(jié)能技術的應用及發(fā)展趨勢

胡明會

[摘要]在進一步增加工程機械品種與數(shù)量的同時，工程機械資源消耗、污染物排放及施工過程中出現(xiàn)的噪音、粉塵等嚴重影響了環(huán)境質(zhì)量，為此，在工程機械發(fā)展中必須重視環(huán)境因素。液壓系統(tǒng)是工程機械節(jié)能最為顯著的系統(tǒng)，通過對工程機械液壓節(jié)能技術現(xiàn)狀的分析，進一步探究了其發(fā)展趨勢，為工程機械事業(yè)的更快更好發(fā)展提供了可靠保障。

[關鍵詞]工程機械；液壓節(jié)能技術；發(fā)展趨勢

文章編號：2095-4085（2016）05-0131-02

工程機械產(chǎn)品的生產(chǎn)制造必須與環(huán)境生態(tài)發(fā)展需求相符，并將工程機械的發(fā)展與環(huán)保、節(jié)能產(chǎn)品的開發(fā)制造緊密相連，這也是工程機械節(jié)能技術深入研究的重點。為滿足環(huán)境保護需求，必須從本質(zhì)上對發(fā)動機排放進行有效減少，最大限度地對液壓系統(tǒng)效率予以提升，做到減振、降噪。

1.工程機械液壓節(jié)能技術的現(xiàn)狀

變量泵控制、電液比例控制與混合動力等為現(xiàn)階段全球工程機械液壓系統(tǒng)節(jié)能技術的主要方法。具體工作中，以上節(jié)能技術相互聯(lián)系相互影響，能夠形成有機整體的充分結合。

1.1變量泵控制方法

利用調(diào)節(jié)排量變量泵能夠滿足工程機械在復雜作業(yè)環(huán)境下的需求，通過壓力感應控制，可對發(fā)動機功率進行充分利用，能夠把節(jié)流調(diào)速進行容積調(diào)速轉換，以此達到能量損失有效降低的目的。通常情況下變量泵的被控對象只有一個排量，如控制方式不同，可改變變量泵輸出特點。為此，必須嚴格按照實際情況，合理選擇變量控制方法，以此獲取更為符合施工要求的輸出特點。一般可將變量泵控制方法歸結為3類：排量控制、LS負載敏感控制與LUDV控制系統(tǒng)，三者之間的共同點、不同點及應用場合可通過表1進行詳細說明。

1.2電液比例控制智能化

在工程機械中充分應用電液比例技術，可達到液壓信號傳輸管路簡單化的目的，通過電信號進行液壓參數(shù)傳遞，不僅能夠?qū)ο到y(tǒng)響應速度有效提升，還能實現(xiàn)挖掘機整個動力系統(tǒng)控制的便捷性、靈活性。伴隨計算機技術的不斷進步，智能化將充分反映到電液比例控制中，特別是在自動監(jiān)測液壓系統(tǒng)與柴油機運行參數(shù)等方面，智能化更為顯著，能夠按照此類參數(shù)對挖掘機動力系統(tǒng)進行整體的自動化控制，確保其始終在高效節(jié)能的良好形勢下運作，是工程機械液壓節(jié)能技術發(fā)展的重要方向之一。

1.3柴油機電噴控制

電控噴射、共軌與渦輪增壓中冷等技術用于現(xiàn)代柴油機，在汽車領域電噴柴油機應用已經(jīng)較為成熟，但在工程機械行業(yè)起步晚，為有效提升應用水平，必須加大推廣力度。利用噴油時間控制能夠?qū)Σ裼蜋C電控噴射系統(tǒng)的負荷大小進行有效調(diào)節(jié)。傳感系統(tǒng)、控制單元及執(zhí)行機構為構成柴油機電控噴射系統(tǒng)的主要部分。其功能就是通過電子方式控制噴油系統(tǒng)，能夠達到伴隨機械運作實際情況對噴油量、噴油時間進行實時控制的目的。選取相應傳感器，如轉速、溫度等，向計算機內(nèi)同時輸入檢測到的參數(shù)，并分析比對其與控制單元內(nèi)的存儲參數(shù)值，通過計算分析，根據(jù)最佳值有效控制執(zhí)行機構對噴油系統(tǒng)加以驅(qū)動，促使柴油機處于最佳運作狀態(tài)。將電噴控制技術應用于工程機械，可降低轉速對噴油泵循環(huán)供油量、噴油提前角等方面的制約，能夠確保機械始終處于良好工作狀態(tài)，加快動力響應速率，減少油耗及提升功率利用率。

1.4現(xiàn)場總線及嵌入式系統(tǒng)

在進一步提升液壓挖掘機智能化的同時，在挖掘機各個位置廣泛地分布著各類傳感器、控制器，換言之，將有大量導線、線頭藏匿于挖掘機內(nèi)部，并增加控制系統(tǒng)復雜性及降低其可靠性。為有效處理以上問題，可選取現(xiàn)場總線、嵌入式系統(tǒng)，確?？刂葡到y(tǒng)在功能齊全的基礎上具備一定優(yōu)勢，如小體積、結構簡單等。科學技術的發(fā)展，為縮小控制芯片體積，提高功能性提供了強有力的保障，能夠在行走機械內(nèi)部更好地嵌入。

2.工程機械液壓節(jié)能技術發(fā)展趨勢

現(xiàn)階段，工程機械中對系統(tǒng)節(jié)能影響最大的部分為功率匹配。本文以挖掘機為例分析，僅依靠局部功率匹配往往無法達到良好的節(jié)能功效，此時應根據(jù)實際情況做好相應的調(diào)節(jié)措施，如發(fā)動機和泵的匹配需要調(diào)節(jié)泵的排量，同樣，調(diào)節(jié)泵排量也可用于泵和負載的匹配，此時往往會有干涉問題存在于調(diào)節(jié)過程，這種情況下，必須對發(fā)動機、負載及泵進行充分思考?，F(xiàn)階段都會選取變量泵與負載敏感系統(tǒng)作為挖掘機構成部分，泵和負載之間的匹配可通過負載敏感系統(tǒng)內(nèi)泵對負載壓力、流量的自適能力得以實現(xiàn)，隨后根據(jù)泵和負載匹配功率，進行發(fā)動機工作最佳位置的測定，除此之外，利用對發(fā)動機油門的自動調(diào)節(jié)，確保在工作最佳位置周圍發(fā)動機有效工作，這樣就可以達到整體功率匹配的效果，具體如圖1所示。

隨后利用發(fā)動機轉速感應控制對發(fā)動機油門自動調(diào)節(jié)，確保其符合負載需要流量，進而實現(xiàn)功率匹配有效性、合理性。

3.結語

綜上所述，隨著科學技術發(fā)展速度的不斷加快，大量新技術、新工藝涌入工程機械領域，這些技術的合理應用能夠推進工程機械事業(yè)的不斷進步。但在加快工程機械發(fā)展步伐的同時，還需重視節(jié)能環(huán)保問題。通過分析工程機械液壓節(jié)能技術現(xiàn)狀，可充分了解當前液壓節(jié)能技術發(fā)展趨勢，為其可持續(xù)發(fā)展提供強有力的技術支撐。