論工程機械液壓節能技術的現狀及發展趨勢

包連生 劉旭 白冰

摘 要：隨著科技發展，我國的工程機械技術發展迅速，一定程度上提高了工程建設水平，尤其在提倡節能環保的今天，工程機械液壓節能技術逐漸引起了人們的重視。該文對工程機械液壓節能技術現狀進行分析，并對其未來發展趨勢進行探討，希望給工程機械液壓節能技術的應用及未來發展提供參考。

關鍵詞：工程機械 液壓節能技術 現狀 發展趨勢

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

在我國工程建設飛速發展推動下，工程機械相關技術成為人們關注的熱點，如何在當前節能環保理念下，加強技術研究及節能技術的應用，降低工程機械能耗值得人們深思。工程機械液壓節能技術在工程機械中的應用取得了良好的效果，具有廣闊的發展空間，受到業內人士的普遍關注及探討。

1 工程機械液壓節能技術現狀

當前，工程機械液壓節能技術發展迅速，節能功能的實現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，這些液壓節能技術在工程機械中的應用，獲得了很好的節能效果。

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用廣泛，經實踐證明節能效果顯著。變量泵控制節能功能的實現主要通過控制排量，以實現降低能源消耗的目標。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，而且提高液壓設備工作效率。但該種控制方式存在一些缺點：當開閥范圍比較大，或系統流量處于高狀態時會影響負載元件速度，進而影響液壓系統工作穩定性。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流閥的后半部分，并借助梭閥極限壓力實現對負載壓力信號的控制，可被應用在負載大小不明顯的設備中。排量控制顧名思義是對排量的控制，通過調整壓力使流量達到預期目標。排量控制方式有正、負之分，其中正流量控制采用節流調速方式實現，能明顯提升系統工作效率，可被應用在挖掘機中，如挖掘機先導式三位六通多路閥。不過其因增加了梭閥組導致系統復雜性的增加，給系統響應速度造成不良影響，而運用負流量可避免六通多路閥引起的節流和空流損失的出現。

1.2 電液比例控制

電液比例控制技術優點顯著，能很好地優化液壓信號傳遞管道，借助電信信號傳送出液壓數據參數，有效縮短系統響應時間，提高挖掘機操作便捷性。隨著科技發展，電液比例控制智能化逐漸完善，尤其可借助計算機實現對柴油機轉速、柴油機壓力以及液壓系統相關參數的檢測，在此基礎上調整挖掘機動力系統，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用率，其中直通供油路組成多路閥系統的優先回路，尤其當并聯回路為中位段時，由直通供油路、并聯供油路構成，并可將流量、功率、壓力等參數及時加以反應，使得負載傳感閥的控制范圍得以擴大。總之，多路閥組合智能化水平給液壓系統節能效果產生較大影響，當智能化水平越高時，越能獲得較好的節能效果。

1.4 混合動力系統

混合動力系統能獲得較好的節能效果，在液壓挖掘機中的應用較為常見。混合動力系統儲能方式包括壓力、電能等方式，其中儲能方式為電能時，混合動力系統被分為混聯式、并聯式、串聯式。當為串聯式時，動力傳動系統與發動機分離，并運行在高效率區域。當負荷發生變化時，電動機借助蓄電池與發電機提供的電能自動調整轉速與轉矩，以提高發動機工作穩定性，確保其具有較好的能量與排放效率。在并聯式混合系統中電動機、蓄電池、發動機給系統提供能量，而且當負載及運行速度低時僅依靠電能即可。混聯式動力系統由續駛里程延長型、雙模式型、助力型之分，一般綜合其中兩種系統。儲能方式為壓力方式的系統有CPS、Cumulo驅動以及二次調節靜液驅動，這些系統在公交車中應用廣泛。

2 工程機械液壓節能技術發展趨勢

工程機械在工程建設中的應用極大地提高了工作效率及質量，尤其工程機械液壓節能技術的應用，滿足當今社會節能環保要求，引起越來越多業內人士的關注，因此，有必要根據當前工程機械液壓節能技術應用現狀，對其未來發展趨勢進行分析，以準確把握工程機械液壓節能技術動向，注重節能技術水平的提升與應用，以獲得更好的節能效果。

2.1 智能化水平提高

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

2.2 節能與功率更匹配

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

2.3 液壓節能技術應用更廣泛

工程機械類型較多，其中含有液壓系統的機械占有較大比例，因此，如何提高所有工程機械液壓節能效果是未來人們關注的重點。眾所周知，工程機械液壓節能技術作用的發揮受很多因素影響，而且不同工程機械的節能程度并不相同，為確保液壓節能技術在工程機械中普遍應用，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上，對液壓系統進行改進，以更好地應用節能技術實現節能目標。相信在不久的將來，工程機械液壓節能技術應用更為廣泛，使得不同工程機械能夠不同程度地應用節能技術，在不影響工程機械工作效率的基礎上，使得節能效果更上一層樓，以促進我國工程機械行業的長遠、穩步發展。

3 結語

液壓節能技術在工程機械中的應用有效地降低了能源消耗，滿足當前節能環保要求，因此，為進一步提高液壓節能效果，我國應注重工程機械液壓節能技術研究，尤其認真分析當前液壓節能技術應用現狀，分析機械工程在節能方面存在的不足，為今后節能技術的改進提供參考。同時，應注重工程機械液壓節能技術發展趨勢研究，把握機械工程液壓節能技術發展動向，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能技術水平做好鋪墊。

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