自動化液壓節能技術的現狀及發展方向研究

周曉茜 李涌濤 朋賀松

摘要：工程建設的發展逐漸成熟也帶動了工程機械的發展，其發展也逐步呈現向多樣化趨勢，工程機械技術無論是從數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用方面涉及很多機械液壓技術，不同的控制方式其技術措施也不相同，文章將詳細探討目前我國的工程機械液壓節能技術的發展現狀，分析其未來的發展方向，希望能為今后我國的工程機械液壓節能技術更好、更快的發展提供幫助。

關鍵詞：機械;液壓;節能技術;現狀;發展方向

1.目前我國機械液壓節能技術的現狀

工程機械液壓節能技術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，這些節能方式不是獨立存在的，它們具有共同性，只有將這些節能方式進行科學、合理、有效的結合，才能達到做好的節能效果。

1.1電液比例控制智能化

電液比例技術的優勢是能有效優化復雜的機械液壓信號傳遞管道，用點心信號傳送液壓參數，極大地縮短了以往的耗時較長的系統響應時間，讓機械操作更加簡便。隨著計算機技術的進步和廣泛使用，電液比例控制智能化發展也越來越成熟、完善，突出表現在運用計算機用最短的時間對液壓系統、柴油機的壓力、轉速等眾多運行數據進行檢測，并根據其的得出的檢測數據對工程機械的動力系統進行調整，提高系統運行效率，更加節能。

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控制、切換節流調速、發動機運行功率控制等問題，最大限度的降低能源消耗，變量泵的這一優勢使得它被廣泛應用到工程機械液壓節能中，其節能效果十分理想。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也不相同，在選擇控制方式時一定要根據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，調整控制壓力使排量值達到預期效果，流量控制方法可分為正、負兩種，正流量控制主要表現在用節流調速的方式代替容積調速方式來提高整個的系統工作效率。福流量控制系統表現在能有效減少因六通多路閥帶來的空流和節流損失。

LUDV控制系統：在單泵單回路系統的范疇中，彌補LS負載敏感系統的不足之處，節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，這一系統適用于設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，提高液壓設備的工作效率。但這以控制系統中存在很多問題，若大范圍開發或是出現泵供油輸出不能與系統規定的流量標準保持一致，都會影響負載要求速度，液壓系統將會出現混亂，因此，流量系統處在高狀態時，盡量不要使用LS控制系統。

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，優先回路由直通供油路構成的。并聯回路在中位階段的時候，是由并聯供油路和直通供油路共同構成的，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。多路閥在液壓系統中，如果受到多路閥組合智能化的影響，那么液壓系統就會擁有更好的呈現效果。

1.4混合動力系統

目前，混合動力系統在工程機械和汽車制造業中廣泛應用，混合動力系統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可以分為串聯式、并聯式、和混聯式三中種類型。串聯式混合動力系統中的發動機與動力傳動系統不直接接觸，一直在高效率區域中運行;并聯式混合系統中，電動機代替了發動機和收集能量的作用?；炻撌交旌蟿恿ο到y綜合了以上兩種系統。以壓力為儲能方式的混合動力系統包括二次調節精液驅動、CPS、Cum u lo驅動三種。Cum u lo能有效將機械燃料消耗控制在一定范圍內，延長制動器的壽命，降低排放的尾氣對環境造成的而污染程度。二次調節精液驅動系統能讓柴油機將能量提供個機械，保證其恒溫轉速運行。CPS能通過能量傳輸等控制機械運行速度。

2.機械液壓節能技術的發展方向

2.1向機電一體化、自動化化方向發展

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

2.2通過功率匹配達到液壓節能

工程機械中的系統功率匹配問題是影響液壓節能技術發展的最大因素。在功率調節過程中，要想實現發動機與泵合理匹配，就要合理調節控制泵的排量，調節泵排量需要系統負載和泵之間相互配合完成，這也增添了新的調節兩者的困難。目前，只有挖掘機中才會運用到變量泵和負載敏感系統。負載敏感系統對泵的要求十分嚴格，泵必須能很好的適應系統流量和負載壓力，泵和負載能相互匹配，根據比配功率確定發動機的工作點，以此達到能自動調整工程機械中的發動機油門大小，讓整個系統中的各個環節都能高度匹配。

3.結語

機械液壓施工過程中節能是一項重要內容，機械液壓技術的發展關系著相關領域的技術發展，因此，機械液壓節能技術不僅關系著資源成本和經濟效益，還關系著液壓技術的向前發展。工程機械一直向多樣化發展，也使得使用工程機械對環境造成的不良因素不斷增多，因此，要想打破環境制約工程機械的發展這一障礙，必須不斷創新。開發具有環保節能性質的機械產品，開發工程機械液壓節能新產品要秉承與自然生態和諧相處的理念，者也是機械液壓節能技術的發展方向。