工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)

胡明會(huì)

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

[關(guān)鍵詞]工程機(jī)械；液壓節(jié)能技術(shù)；發(fā)展趨勢(shì)

文章編號(hào)：2095-4085（2016）05-0131-02

工程機(jī)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(jī)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(jī)械節(jié)能技術(shù)深入研究的重點(diǎn)。為滿足環(huán)境保護(hù)需求，必須從本質(zhì)上對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排放進(jìn)行有效減少，最大限度地對(duì)液壓系統(tǒng)效率予以提升，做到減振、降噪。

1.工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀

變量泵控制、電液比例控制與混合動(dòng)力等為現(xiàn)階段全球工程機(jī)械液壓系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的主要方法。具體工作中，以上節(jié)能技術(shù)相互聯(lián)系相互影響，能夠形成有機(jī)整體的充分結(jié)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(jī)械在復(fù)雜作業(yè)環(huán)境下的需求，通過(guò)壓力感應(yīng)控制，可對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)功率進(jìn)行充分利用，能夠把節(jié)流調(diào)速進(jìn)行容積調(diào)速轉(zhuǎn)換，以此達(dá)到能量損失有效降低的目的。通常情況下變量泵的被控對(duì)象只有一個(gè)排量，如控制方式不同，可改變變量泵輸出特點(diǎn)。為此，必須嚴(yán)格按照實(shí)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(diǎn)。一般可將變量泵控制方法歸結(jié)為3類：排量控制、LS負(fù)載敏感控制與LUDV控制系統(tǒng)，三者之間的共同點(diǎn)、不同點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合可通過(guò)表1進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

1.2電液比例控制智能化

在工程機(jī)械中充分應(yīng)用電液比例技術(shù)，可達(dá)到液壓信號(hào)傳輸管路簡(jiǎn)單化的目的，通過(guò)電信號(hào)進(jìn)行液壓參數(shù)傳遞，不僅能夠?qū)ο到y(tǒng)響應(yīng)速度有效提升，還能實(shí)現(xiàn)挖掘機(jī)整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)控制的便捷性、靈活性。伴隨計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，智能化將充分反映到電液比例控制中，特別是在自動(dòng)監(jiān)測(cè)液壓系統(tǒng)與柴油機(jī)運(yùn)行參數(shù)等方面，智能化更為顯著，能夠按照此類參數(shù)對(duì)挖掘機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行整體的自動(dòng)化控制，確保其始終在高效節(jié)能的良好形勢(shì)下運(yùn)作，是工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)發(fā)展的重要方向之一。

1.3柴油機(jī)電噴控制

電控噴射、共軌與渦輪增壓中冷等技術(shù)用于現(xiàn)代柴油機(jī)，在汽車領(lǐng)域電噴柴油機(jī)應(yīng)用已經(jīng)較為成熟，但在工程機(jī)械行業(yè)起步晚，為有效提升應(yīng)用水平，必須加大推廣力度。利用噴油時(shí)間控制能夠?qū)Σ裼蜋C(jī)電控噴射系統(tǒng)的負(fù)荷大小進(jìn)行有效調(diào)節(jié)。傳感系統(tǒng)、控制單元及執(zhí)行機(jī)構(gòu)為構(gòu)成柴油機(jī)電控噴射系統(tǒng)的主要部分。其功能就是通過(guò)電子方式控制噴油系統(tǒng)，能夠達(dá)到伴隨機(jī)械運(yùn)作實(shí)際情況對(duì)噴油量、噴油時(shí)間進(jìn)行實(shí)時(shí)控制的目的。選取相應(yīng)傳感器，如轉(zhuǎn)速、溫度等，向計(jì)算機(jī)內(nèi)同時(shí)輸入檢測(cè)到的參數(shù)，并分析比對(duì)其與控制單元內(nèi)的存儲(chǔ)參數(shù)值，通過(guò)計(jì)算分析，根據(jù)最佳值有效控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)噴油系統(tǒng)加以驅(qū)動(dòng)，促使柴油機(jī)處于最佳運(yùn)作狀態(tài)。將電噴控制技術(shù)應(yīng)用于工程機(jī)械，可降低轉(zhuǎn)速對(duì)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(jī)械始終處于良好工作狀態(tài)，加快動(dòng)力響應(yīng)速率，減少油耗及提升功率利用率。

1.4現(xiàn)場(chǎng)總線及嵌入式系統(tǒng)

在進(jìn)一步提升液壓挖掘機(jī)智能化的同時(shí)，在挖掘機(jī)各個(gè)位置廣泛地分布著各類傳感器、控制器，換言之，將有大量導(dǎo)線、線頭藏匿于挖掘機(jī)內(nèi)部，并增加控制系統(tǒng)復(fù)雜性及降低其可靠性。為有效處理以上問(wèn)題，可選取現(xiàn)場(chǎng)總線、嵌入式系統(tǒng)，確保控制系統(tǒng)在功能齊全的基礎(chǔ)上具備一定優(yōu)勢(shì)，如小體積、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，為縮小控制芯片體積，提高功能性提供了強(qiáng)有力的保障，能夠在行走機(jī)械內(nèi)部更好地嵌入。

2.工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)階段，工程機(jī)械中對(duì)系統(tǒng)節(jié)能影響最大的部分為功率匹配。本文以挖掘機(jī)為例分析，僅依靠局部功率匹配往往無(wú)法達(dá)到良好的節(jié)能功效，此時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況做好相應(yīng)的調(diào)節(jié)措施，如發(fā)動(dòng)機(jī)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(fù)載的匹配，此時(shí)往往會(huì)有干涉問(wèn)題存在于調(diào)節(jié)過(guò)程，這種情況下，必須對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、負(fù)載及泵進(jìn)行充分思考。現(xiàn)階段都會(huì)選取變量泵與負(fù)載敏感系統(tǒng)作為挖掘機(jī)構(gòu)成部分，泵和負(fù)載之間的匹配可通過(guò)負(fù)載敏感系統(tǒng)內(nèi)泵對(duì)負(fù)載壓力、流量的自適能力得以實(shí)現(xiàn)，隨后根據(jù)泵和負(fù)載匹配功率，進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)工作最佳位置的測(cè)定，除此之外，利用對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)油門的自動(dòng)調(diào)節(jié)，確保在工作最佳位置周圍發(fā)動(dòng)機(jī)有效工作，這樣就可以達(dá)到整體功率匹配的效果，具體如圖1所示。

隨后利用發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速感應(yīng)控制對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)油門自動(dòng)調(diào)節(jié)，確保其符合負(fù)載需要流量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)功率匹配有效性、合理性。

3.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度的不斷加快，大量新技術(shù)、新工藝涌入工程機(jī)械領(lǐng)域，這些技術(shù)的合理應(yīng)用能夠推進(jìn)工程機(jī)械事業(yè)的不斷進(jìn)步。但在加快工程機(jī)械發(fā)展步伐的同時(shí)，還需重視節(jié)能環(huán)保問(wèn)題。通過(guò)分析工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)現(xiàn)狀，可充分了解當(dāng)前液壓節(jié)能技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，為其可持續(xù)發(fā)展提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。