淺談工程機械液壓節(jié)能技術(shù)的發(fā)展趨勢

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摘要：基于工程機械液壓節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀，對工程機械液壓節(jié)能技術(shù)進行了深入的探討，包括變量泵控制、柴油機電噴控制、電液比例控制、電路法組合控制等，并就工程機械液壓節(jié)能技術(shù)的發(fā)展趨勢展開了具體分析。只有切實提升工程機械性能技術(shù)，方可在有關(guān)科學(xué)技術(shù)持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)上實現(xiàn)對新技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：工程機械;液壓節(jié)能技術(shù);現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢

引言

近些年，隨著我國工程機械類型與數(shù)量的持續(xù)擴大，在生產(chǎn)這些工程機械的過程當中需消耗大量的資源，對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生極其不利的影響，不利于社會的可持續(xù)健康發(fā)展。目前生態(tài)環(huán)境問題已成為制約工程機械產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一項核心因素。工程機械產(chǎn)品的設(shè)計與制造必須基于對環(huán)境適應(yīng)性的充分考量，就環(huán)保型、節(jié)能型產(chǎn)品展開相關(guān)的研究工作將是目前乃至今后一段時期工程機械行業(yè)的主流發(fā)展趨勢，具有極其重要的現(xiàn)實意義[1]。

1工程機械液壓節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀

1.1變量泵控制

鑒于工程機械在具體的現(xiàn)實工作當中時常會碰到各種各樣的情況，導(dǎo)致在實際的施工過程中將面臨巨大的困難與阻礙，此時可對變量泵采取調(diào)控排量的方式來滿足工程機械的施工需求。利用壓力感應(yīng)控制發(fā)動機的功率，可促使容積調(diào)速轉(zhuǎn)變?yōu)楣?jié)流調(diào)速，進而降低能量損耗。由于此種控制方式優(yōu)勢明顯，因此被大規(guī)模地應(yīng)用在了具體的工作過程中。對其結(jié)構(gòu)進行分析，發(fā)現(xiàn)此種變量泵當中僅有一個被控制對象，因而可依據(jù)完全不同的控制方式就輸出特性展開具體分析。對實際工作場合提出相應(yīng)的標準要求，選取更加適宜的控釋方式，通過排量控制、LUDV控制以及LS負載敏感控制等共同組成量變泵控制的基礎(chǔ)形式[2]。

1.2柴油機電噴控制

目前的柴油機通常選用電控噴射、共軌以及渦輪增壓中冷技術(shù)等，電噴柴油機在汽車行業(yè)當中已取得廣泛應(yīng)用，但是在工程機械領(lǐng)域應(yīng)用較少。柴油機電控噴射系統(tǒng)是利用對噴油時間的控制來實現(xiàn)對負荷的調(diào)節(jié)。柴油機電控噴射系統(tǒng)是由傳感器、控制單元和執(zhí)行機構(gòu)共同構(gòu)成。主要的目的是為了對噴油系統(tǒng)實施電子化控制，例如對噴油量、噴油定時的控制。利用轉(zhuǎn)速、溫度、壓力相關(guān)傳感設(shè)備，將所檢測到的信息直接同步輸入計算機中，和控制單元中所存儲的參數(shù)予以對比，經(jīng)由處理計算之后，依據(jù)最佳值對執(zhí)行機構(gòu)實行控制，最終控制噴油系統(tǒng)，促使柴油機保持最佳運行狀態(tài)。

1.3電液比例控制

在工程機械之中通過應(yīng)用電液比例技術(shù)，能夠極大減少多余的液壓信號傳遞管路，采用電信號傳遞液壓參數(shù)，不僅能夠使系統(tǒng)響應(yīng)快速，同時還可促使整個挖掘動力系統(tǒng)更加靈活、便捷。伴隨著有關(guān)計算機信息技術(shù)的快速發(fā)展，電液比例控制也將逐步走向“智能化”的發(fā)展道路，這將直接實現(xiàn)對液壓系統(tǒng)與柴油機運行參數(shù)地有效監(jiān)測，同時依據(jù)相關(guān)的參數(shù)信息對整個挖掘機動力系統(tǒng)進行自動控制，促使其可以始終保持高效、節(jié)能的狀態(tài)，這也是節(jié)能技術(shù)的主流發(fā)展趨勢之一。

1.4多路閥組合控制

工程機械大多是選用四通道或六通道的多路閥控制，在此類控制系統(tǒng)之中直通供油路能夠構(gòu)成優(yōu)先回路；中位時直通回油與并聯(lián)供油路能夠構(gòu)成并聯(lián)回路，同時將壓力、流量和功率的改變信號進行組合反饋，從而構(gòu)成控制功能相對較為完備的負荷傳感閥。日本小松挖掘機所采用的KMS15多路閥，佳友挖掘機所采用的U28多路閥，韓國大宇挖掘機所采用的DX28多路閥等，均實現(xiàn)了對壓力反饋液壓泵排量控制、回轉(zhuǎn)有限、直線行駛、動壁以及斗桿自合流等相關(guān)功能的有效整合。同時多路閥組合方式也將更加智能化，更有助于液壓系統(tǒng)節(jié)能目標的實現(xiàn)[3]。

2工程機械液壓技能技術(shù)的發(fā)展趨勢

從當前的工程機械液壓節(jié)能技術(shù)發(fā)展趨勢來看，在工程機械當中，功率的匹配適應(yīng)性對系統(tǒng)節(jié)能有著極其重要的價值影響?；谌止β势ヅ涞乃枷塍w系下，相較于以往的局部功率匹配來說，其調(diào)節(jié)工作將更加靈活、簡便。在挖掘機中，單一性的局部功率匹配無法達到有效節(jié)能，這主要是由于在作出具體調(diào)節(jié)工作時，發(fā)動機和泵之間的匹配工作必須要對泵排量進行適當調(diào)節(jié)，同時泵和負載間的匹配也必須要對泵排量進行調(diào)節(jié)，因此，在調(diào)節(jié)之時就發(fā)生了沖突，需針對此問題予以綜合考量。當前大部分挖掘機設(shè)備均選用的是變量泵與負載敏感系統(tǒng)，此系統(tǒng)當中針對泵負載壓力以及流量的自適應(yīng)性能夠促成泵與負載的匹配；之后依據(jù)泵同負載的匹配功率，明確發(fā)動機最為適宜的工作點，借助對發(fā)動油門的自動調(diào)節(jié)，可促使發(fā)動機能夠處于最為適宜的工作位置，從而也就達到了整體性的功率匹配，其具體流程圖如圖1所示。通過挖掘機來舉例說明，要達成發(fā)動機、泵以及負載的功率匹配，需滿足于以下條件：nTe=npsVg=pLQL.式中：n為發(fā)動機轉(zhuǎn)速；Te為發(fā)動機最佳節(jié)能位置的轉(zhuǎn)矩大??；ps為泵出口壓力值；Vg為泵的幾何排量；pL為負載壓力值；QL為負載需求流量值。要進行功率匹配，可利用壓力傳感設(shè)備獲取負載壓力pL，因而僅需計算負載流量。

3結(jié)語

工程機械的使用壽命會受到較大的制約性限制影響，油泵功率以及發(fā)動機功率是否匹配將會對具體的工作效率與質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響，因此必須使液壓系統(tǒng)流量、壓力及損失降至最低，使得發(fā)動機以及各液壓元件壽命得以延長，促進整體功能的提升。同時將微電子以及計算機控制方式充分應(yīng)用到工程機械系統(tǒng)之中，可達到降低功率的效果。只有切實提升工程機械性能技術(shù)，方可在有關(guān)科學(xué)技術(shù)持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)上實現(xiàn)對新技術(shù)的應(yīng)用，并借此來提升新節(jié)能技術(shù)在未來發(fā)展過程當中的運用。

參考文獻

[1]冀宏，左嘉韻，程源，等.工程機械液壓元件及節(jié)能液壓系統(tǒng)的發(fā)展與思考[J].液壓與氣動，2013（5）：1-8.

[2]劉振朝.液壓節(jié)能技術(shù)在工程機械中的應(yīng)用[J].中國機械，2016（1）：44.

[3]王鑫.基于液壓節(jié)能技術(shù)的工程機械發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢[J].中國機械，2014（2）：59.

作者:凌彥波 單位:陽煤寺家莊公司煤業(yè)有限責任公司