自動化液壓節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向研究

周曉茜 李涌濤 朋賀松

摘要：工程建設(shè)的發(fā)展逐漸成熟也帶動了工程機械的發(fā)展，其發(fā)展也逐步呈現(xiàn)向多樣化趨勢，工程機械技術(shù)無論是從數(shù)量上看還是從種類上看與以往相比都有很大的進步。在我國的工程機械應(yīng)用方面涉及很多機械液壓技術(shù)，不同的控制方式其技術(shù)措施也不相同，文章將詳細探討目前我國的工程機械液壓節(jié)能技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，分析其未來的發(fā)展方向，希望能為今后我國的工程機械液壓節(jié)能技術(shù)更好、更快的發(fā)展提供幫助。

關(guān)鍵詞：機械;液壓;節(jié)能技術(shù);現(xiàn)狀;發(fā)展方向

1.目前我國機械液壓節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀

工程機械液壓節(jié)能技術(shù)主要包括電液比例的控制、變量泵控制、多路閥多方式的組合控制以及混合動力等，這些節(jié)能方式不是獨立存在的，它們具有共同性，只有將這些節(jié)能方式進行科學(xué)、合理、有效的結(jié)合，才能達到做好的節(jié)能效果。

1.1電液比例控制智能化

電液比例技術(shù)的優(yōu)勢是能有效優(yōu)化復(fù)雜的機械液壓信號傳遞管道，用點心信號傳送液壓參數(shù)，極大地縮短了以往的耗時較長的系統(tǒng)響應(yīng)時間，讓機械操作更加簡便。隨著計算機技術(shù)的進步和廣泛使用，電液比例控制智能化發(fā)展也越來越成熟、完善，突出表現(xiàn)在運用計算機用最短的時間對液壓系統(tǒng)、柴油機的壓力、轉(zhuǎn)速等眾多運行數(shù)據(jù)進行檢測，并根據(jù)其的得出的檢測數(shù)據(jù)對工程機械的動力系統(tǒng)進行調(diào)整，提高系統(tǒng)運行效率，更加節(jié)能。

1.2變量泵控制方式

以變量泵為運行核心的機械一般用于施工空間難度大的場地，通過對排量的控制分析解決壓力感應(yīng)控制、切換節(jié)流調(diào)速、發(fā)動機運行功率控制等問題，最大限度的降低能源消耗，變量泵的這一優(yōu)勢使得它被廣泛應(yīng)用到工程機械液壓節(jié)能中，其節(jié)能效果十分理想。變量泵的選擇控制方式很強的針對性，不同的控制手段變量泵的輸出性質(zhì)也不相同，在選擇控制方式時一定要根據(jù)具體情況選擇正確的控制方式，才能讓輸出控制更合理。變量泵的控制范圍包括排量控制、LUDV控制和LS負載敏感控制三個方面。下面將對三個方面進行分析。

排量控制：排量控制就是直接控制排量，調(diào)整控制壓力使排量值達到預(yù)期效果，流量控制方法可分為正、負兩種，正流量控制主要表現(xiàn)在用節(jié)流調(diào)速的方式代替容積調(diào)速方式來提高整個的系統(tǒng)工作效率。福流量控制系統(tǒng)表現(xiàn)在能有效減少因六通多路閥帶來的空流和節(jié)流損失。

LUDV控制系統(tǒng)：在單泵單回路系統(tǒng)的范疇中，彌補LS負載敏感系統(tǒng)的不足之處，節(jié)流閥的后半部分通常安裝的是壓力補償閥，反映出的負載壓力信號是梭閥的極限壓力決定的，這一系統(tǒng)適用于設(shè)備負載大小不明顯的小型機械。

LS負載敏感控制：主要功能是讓輸出壓力和流量符合負載要求，提高液壓設(shè)備的工作效率。但這以控制系統(tǒng)中存在很多問題，若大范圍開發(fā)或是出現(xiàn)泵供油輸出不能與系統(tǒng)規(guī)定的流量標準保持一致，都會影響負載要求速度，液壓系統(tǒng)將會出現(xiàn)混亂，因此，流量系統(tǒng)處在高狀態(tài)時，盡量不要使用LS控制系統(tǒng)。

1.3多路閥多方式組合控制

通道多路閥多方式組合控制在工程機械中使用最多，優(yōu)先回路由直通供油路構(gòu)成的。并聯(lián)回路在中位階段的時候，是由并聯(lián)供油路和直通供油路共同構(gòu)成的，并且可以將壓力、功率以及流量快速的反饋出去，將負載傳感閥的控制范圍拓寬。多路閥在液壓系統(tǒng)中，如果受到多路閥組合智能化的影響，那么液壓系統(tǒng)就會擁有更好的呈現(xiàn)效果。

1.4混合動力系統(tǒng)

目前，混合動力系統(tǒng)在工程機械和汽車制造業(yè)中廣泛應(yīng)用，混合動力系統(tǒng)的儲能方式分為電能、壓力兩種。以電能為儲能方式的混合動力系統(tǒng)可以分為串聯(lián)式、并聯(lián)式、和混聯(lián)式三中種類型。串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)中的發(fā)動機與動力傳動系統(tǒng)不直接接觸，一直在高效率區(qū)域中運行;并聯(lián)式混合系統(tǒng)中，電動機代替了發(fā)動機和收集能量的作用?；炻?lián)式混合動力系統(tǒng)綜合了以上兩種系統(tǒng)。以壓力為儲能方式的混合動力系統(tǒng)包括二次調(diào)節(jié)精液驅(qū)動、CPS、Cum u lo驅(qū)動三種。Cum u lo能有效將機械燃料消耗控制在一定范圍內(nèi)，延長制動器的壽命，降低排放的尾氣對環(huán)境造成的而污染程度。二次調(diào)節(jié)精液驅(qū)動系統(tǒng)能讓柴油機將能量提供個機械，保證其恒溫轉(zhuǎn)速運行。CPS能通過能量傳輸?shù)瓤刂茩C械運行速度。

2.機械液壓節(jié)能技術(shù)的發(fā)展方向

2.1向機電一體化、自動化化方向發(fā)展

科技在不斷進步和發(fā)展，工程機械技術(shù)也會隨之不斷提高，機械液壓節(jié)能技術(shù)也會呈現(xiàn)向智能化方向發(fā)展的趨勢。機械液壓節(jié)能技術(shù)在未來會大量運用計算機技術(shù)，與計算機技術(shù)相互配合，提高自身的制動檢測功能，提高檢測的準確性、系統(tǒng)性與可靠性，能對各項參數(shù)進行全面的控制，使得機械發(fā)動機一直保持著高效節(jié)能的工作狀態(tài)，這不僅有助于液壓機械在面對不同的工作環(huán)境都能很好的進行制動控制，還能有效提高工作效率，節(jié)約能源。讓機械液壓向機電一體化和自動化方向發(fā)展，與計算機技術(shù)相互配合需要機械設(shè)計工作者在設(shè)計活動中投入更多的精力，增強嚴密性和安全性，推進機械節(jié)能技術(shù)向智能化方向發(fā)展。

2.2通過功率匹配達到液壓節(jié)能

工程機械中的系統(tǒng)功率匹配問題是影響液壓節(jié)能技術(shù)發(fā)展的最大因素。在功率調(diào)節(jié)過程中，要想實現(xiàn)發(fā)動機與泵合理匹配，就要合理調(diào)節(jié)控制泵的排量，調(diào)節(jié)泵排量需要系統(tǒng)負載和泵之間相互配合完成，這也增添了新的調(diào)節(jié)兩者的困難。目前，只有挖掘機中才會運用到變量泵和負載敏感系統(tǒng)。負載敏感系統(tǒng)對泵的要求十分嚴格，泵必須能很好的適應(yīng)系統(tǒng)流量和負載壓力，泵和負載能相互匹配，根據(jù)比配功率確定發(fā)動機的工作點，以此達到能自動調(diào)整工程機械中的發(fā)動機油門大小，讓整個系統(tǒng)中的各個環(huán)節(jié)都能高度匹配。

3.結(jié)語

機械液壓施工過程中節(jié)能是一項重要內(nèi)容，機械液壓技術(shù)的發(fā)展關(guān)系著相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展，因此，機械液壓節(jié)能技術(shù)不僅關(guān)系著資源成本和經(jīng)濟效益，還關(guān)系著液壓技術(shù)的向前發(fā)展。工程機械一直向多樣化發(fā)展，也使得使用工程機械對環(huán)境造成的不良因素不斷增多，因此，要想打破環(huán)境制約工程機械的發(fā)展這一障礙，必須不斷創(chuàng)新。開發(fā)具有環(huán)保節(jié)能性質(zhì)的機械產(chǎn)品，開發(fā)工程機械液壓節(jié)能新產(chǎn)品要秉承與自然生態(tài)和諧相處的理念，者也是機械液壓節(jié)能技術(shù)的發(fā)展方向。