液壓節能技術在工程機械中的應用

魏晨陽

摘 要：在機械工業化不斷發展的過程中，工程機械設備種類日益豐富，在帶來一系列便利的同時，資源的消耗也非常嚴峻。隨著低碳理念的推進，對工程機械的研究也不斷進步，液壓節能技術的應用取得了一定的成績。本文對液壓節能技術的必要性、發展趨勢、節能控制方式等進行了詳細分析，在討論中實現相應性的進步。

關鍵詞：工程機械；變量泵；節能技術；發展

作為國民經濟發展的基礎條件，工程機械是其他經濟行業發展的生產途徑，更是彰顯國家、區域工業化水平與經濟實力的重要標志，不僅對國家經濟、國防及綜合實力起決定作用，更對國家工業化、現代化進程起決定作用。工程機械作為高新技術的載體，一定程度上對高新技術創新起到了帶動作用。多年來，實現工程機械專業化不單單是為生產效率提升及生產方式先進化提供了支撐，更是傳統機械制造技術向先進制造技術轉變過程，尤其是液壓節能技術的廣泛應用，為進一步提升工程機械作業水平提供了可靠保障。

1 工程機械液壓系統的節能設計的必要性

液壓體系是由機械搭配的，運轉工作的條件相對來說比較惡劣，這種配件擁有不斷更替的負荷量，能量的損耗顯得非常突出。說的具體一點，液壓體系產出的損失包括以下幾個內容，分別是：空負荷情形下的回油損失、由于超載而產出的溢流、管路帶有的損失、功率沒能匹配時的特有損失等。想要使這樣的損失降低到最小，必須將智能管控的層級不斷提高，使發動機與體系現有油泵搭配功率越來越精準，從而將原有體系的流量及壓力耗費控制在合理范圍內。

2 工程機械液壓系統節能的發展趨勢

產品自動化的提高和機電一體化的控制技術密切相關，隨著工程機械技術的不斷發展和進步也帶動液壓技術的更新，以目前的形式來看這項技術已經成為主要的技術發展方向，并不斷的超智能化的方向發展。 將計算機充分的運用到自動檢測系統中去，有效的對各項參數進行系統化的監測和控制，保持自動控制發動機在一個比較高效節能的狀態下工作。對于液壓挖掘機的工作環境和效率進行系統化的控制操作，同時在自動控制和自動障礙分析等方面需要進行嚴格的控制和設計，為符合未來的發展要求而不斷的改進。

工程機械的節能體系需要將系統作為最大的功率來進行匹配，和傳統的匹配方式進行對比，在系統調節的靈活性和操作便捷上全局功率表現的更加突出和明顯。在挖掘機中單純的使用局部功率匹配在節能系統中的運用存在著一定的障礙，需要對泵的排量調節來實現發動機與泵之間的有效匹配。在負載與泵的匹配過程也是相似的，調節的過程中會出現諸多的干涉現象，造成節能系統的實際功效發揮存在困難。工程施工過程中，挖掘機的使用多是利用負載敏感系統以及變量泵對系統進行實際操作。因為，在流量以及負載壓力上已經做到了相互適應，從而能夠有效地實現泵和負載間的高效匹配，進而達成促進全局功效的匹配目標。

3 工程機械液壓技術發展進程中的系統控制方式

目前國內外在工程機械液壓產品所采用的節能技術一般可以劃分為變量泵控制、混合動力系統、多路閥組合等幾種方式。在實際產品節能技術應用過程中，多種技能技術并不是完全獨立存在的在，而是有機結合在一起共同發揮技術作用的。

3.1 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代柴油機，在汽車領域電噴柴油機應用已經較為成熟，但在工程機械行業起步晚，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對柴油機電控噴射系統的負荷大小進行有效調節。傳感系統、控制單元及執行機構為構成柴油機電控噴射系統的主要部分。其功能就是通過電子方式控制噴油系統，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。選取相應傳感器，如轉速、溫度等，向計算機內同時輸入檢測到參數，并分析比對其和控制單元內存儲參數值，通過計算分析，根據最佳值有效控制執行機構，對噴油系統加以驅動，促使柴油機處于最佳運作狀態。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，加快動力響應速率，減少油耗及提升功率利用率。

3.2 電液比例控制

機械工程中的信號量是十分龐大的，并且信號傳遞的管路是極其復雜的，所以要將電液比例技術運用到其中，主要的原因是，電信號的液壓參數對系統的響應很好，能夠隨時的與系統進行響應，靈敏性很高，所以在機械工程中應用電液比例技術，具有很大的優勢。現今，由于科學技術的發展，電液比例控制技術逐漸的趨向于智能化的發展，主要是由計算機來對液壓系統以及柴油機的運行參數進行控制，并且通過對參數進行調整設定，來對其進行控制，完全的實現了自動化監測，具有很強的智能性。另外，這種電液比例技術也具有很強的環保功能，會使工程機械始終保持著一種高速節能的工作狀態，為以后節能技術的發展奠定基礎。

3.3 管控體系內的負荷

負荷傳感這一類別的控制，不會關涉到壓力更替狀態、油泵含有的流量更替狀態，因此，它能依循設定出來的指標，而建構出自適應的路徑。負荷傳感情形下的控制體系，可分出定量泵及變量泵特有的體系。負荷傳感用到的補償閥，可被安設在操縱閥及現有的油泵間、執行器與體系帶有的操縱閥間、回油路與體系帶有的執行器間。布設在不同方位內的這種閥門，也會凸顯出帶有差別的管控精度。然而，它們都可依循需求，去供應可用的流量，從而建構出節能路徑。體系涵蓋著的流量，不會關涉到壓力。在體系帶有的操縱閥與既有的補償閥間，安設了壓力補償用到的閥門。

在操縱閥與體系配有的油泵間，安設壓力補償類的閥門，可以借助體系產出的壓差，去管控現有的油泵排量。這樣一來，就可依循需要，去輸出精準的流量，縮減了原有損失，搭建出節能框架。這樣做，能創設出特有的復合動作，而不會關涉到負荷量。然而，若總流量沒能升至飽和，在建構復合動作的路徑內，要首先去凸顯低負荷情形下的動作，而不要維持既有的同時動作。

3.4 混合動力系統

現今混合動力系統在汽車等行業的應用十分的廣泛，尤其是在城市客車、轎車等方面的應用。混合動力系統主要分為兩個方面，分別是電能儲存混合動力系統以及壓力儲存混合動力系統，以下是對這兩種混合動力系統簡單的介紹：1）電能儲存混合動力系統，這種混合動力系統主要是為了電能的儲存，在這種狀態下，電動機的工作將會是更加的穩定，可以使工作的時間更加的長，節約了能源也促進了系統節能的有效達成，這種混合動力系統主要可以分為混聯式、串聯式、以及并聯式混合動力系統；2）壓力儲存混合動力，這種壓力儲存混合動力系統主要是對零件起到了很好的保護作用，減少了零件的損壞，并且在汽車的行駛中，對汽車尾氣的排放進行了有效的控制，減少了對環境的污染。另外，壓力儲存混合動力系統也會對汽車的牽引力進行相應的控制，減少汽車的牽引力，從而來減少能量的使用，起到節約能源的效果。

4 結論

綜上所述，在機械工程領域中，液壓節能技術的研究力度不斷加大，在應用的過程中實現了良好的效果，并且不斷進步。需要結合社會需求，站在實際性角度，從多個方面出發，做好柴油機電噴控制、電液比例控制、管控體系內的負荷、混合動力系統等多項內容，實現良好的應用效果。

參考文獻

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