淺談工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

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摘要：基于工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀，對(duì)工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)進(jìn)行了深入的探討，包括變量泵控制、柴油機(jī)電噴控制、電液比例控制、電路法組合控制等，并就工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)展開了具體分析。只有切實(shí)提升工程機(jī)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(shí)現(xiàn)對(duì)新技術(shù)的應(yīng)用。

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

引言

近些年，隨著我國(guó)工程機(jī)械類型與數(shù)量的持續(xù)擴(kuò)大，在生產(chǎn)這些工程機(jī)械的過程當(dāng)中需消耗大量的資源，對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生極其不利的影響，不利于社會(huì)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(jī)械產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一項(xiàng)核心因素。工程機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造必須基于對(duì)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(shí)期工程機(jī)械行業(yè)的主流發(fā)展趨勢(shì)，具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義[1]。

1工程機(jī)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(jī)械在具體的現(xiàn)實(shí)工作當(dāng)中時(shí)常會(huì)碰到各種各樣的情況，導(dǎo)致在實(shí)際的施工過程中將面臨巨大的困難與阻礙，此時(shí)可對(duì)變量泵采取調(diào)控排量的方式來滿足工程機(jī)械的施工需求。利用壓力感應(yīng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，可促使容積調(diào)速轉(zhuǎn)變?yōu)楣?jié)流調(diào)速，進(jìn)而降低能量損耗。由于此種控制方式優(yōu)勢(shì)明顯，因此被大規(guī)模地應(yīng)用在了具體的工作過程中。對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)此種變量泵當(dāng)中僅有一個(gè)被控制對(duì)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(duì)實(shí)際工作場(chǎng)合提出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)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(fù)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(jī)電噴控制

目前的柴油機(jī)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(jī)在汽車行業(yè)當(dāng)中已取得廣泛應(yīng)用，但是在工程機(jī)械領(lǐng)域應(yīng)用較少。柴油機(jī)電控噴射系統(tǒng)是利用對(duì)噴油時(shí)間的控制來實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)荷的調(diào)節(jié)。柴油機(jī)電控噴射系統(tǒng)是由傳感器、控制單元和執(zhí)行機(jī)構(gòu)共同構(gòu)成。主要的目的是為了對(duì)噴油系統(tǒng)實(shí)施電子化控制，例如對(duì)噴油量、噴油定時(shí)的控制。利用轉(zhuǎn)速、溫度、壓力相關(guān)傳感設(shè)備，將所檢測(cè)到的信息直接同步輸入計(jì)算機(jī)中，和控制單元中所存儲(chǔ)的參數(shù)予以對(duì)比，經(jīng)由處理計(jì)算之后，依據(jù)最佳值對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)行控制，最終控制噴油系統(tǒng)，促使柴油機(jī)保持最佳運(yùn)行狀態(tài)。

1.3電液比例控制

在工程機(jī)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(hào)傳遞管路，采用電信號(hào)傳遞液壓參數(shù)，不僅能夠使系統(tǒng)響應(yīng)快速，同時(shí)還可促使整個(gè)挖掘動(dòng)力系統(tǒng)更加靈活、便捷。伴隨著有關(guān)計(jì)算機(jī)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(shí)現(xiàn)對(duì)液壓系統(tǒng)與柴油機(jī)運(yùn)行參數(shù)地有效監(jiān)測(cè)，同時(shí)依據(jù)相關(guān)的參數(shù)信息對(duì)整個(gè)挖掘機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)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(shì)之一。

1.4多路閥組合控制

工程機(jī)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(shí)直通回油與并聯(lián)供油路能夠構(gòu)成并聯(lián)回路，同時(shí)將壓力、流量和功率的改變信號(hào)進(jìn)行組合反饋，從而構(gòu)成控制功能相對(duì)較為完備的負(fù)荷傳感閥。日本小松挖掘機(jī)所采用的KMS15多路閥，佳友挖掘機(jī)所采用的U28多路閥，韓國(guó)大宇挖掘機(jī)所采用的DX28多路閥等，均實(shí)現(xiàn)了對(duì)壓力反饋液壓泵排量控制、回轉(zhuǎn)有限、直線行駛、動(dòng)壁以及斗桿自合流等相關(guān)功能的有效整合。同時(shí)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(biāo)的實(shí)現(xiàn)[3]。

2工程機(jī)械液壓技能技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

從當(dāng)前的工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)來看，在工程機(jī)械當(dāng)中，功率的匹配適應(yīng)性對(duì)系統(tǒng)節(jié)能有著極其重要的價(jià)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(jiǎn)便。在挖掘機(jī)中，單一性的局部功率匹配無法達(dá)到有效節(jié)能，這主要是由于在作出具體調(diào)節(jié)工作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)和泵之間的匹配工作必須要對(duì)泵排量進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，同時(shí)泵和負(fù)載間的匹配也必須要對(duì)泵排量進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此，在調(diào)節(jié)之時(shí)就發(fā)生了沖突，需針對(duì)此問題予以綜合考量。當(dāng)前大部分挖掘機(jī)設(shè)備均選用的是變量泵與負(fù)載敏感系統(tǒng)，此系統(tǒng)當(dāng)中針對(duì)泵負(fù)載壓力以及流量的自適應(yīng)性能夠促成泵與負(fù)載的匹配；之后依據(jù)泵同負(fù)載的匹配功率，明確發(fā)動(dòng)機(jī)最為適宜的工作點(diǎn)，借助對(duì)發(fā)動(dòng)油門的自動(dòng)調(diào)節(jié)，可促使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠處于最為適宜的工作位置，從而也就達(dá)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(jī)來舉例說明，要達(dá)成發(fā)動(dòng)機(jī)、泵以及負(fù)載的功率匹配，需滿足于以下條件：nTe=npsVg=pLQL.式中：n為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；Te為發(fā)動(dòng)機(jī)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(fù)載壓力值；QL為負(fù)載需求流量值。要進(jìn)行功率匹配，可利用壓力傳感設(shè)備獲取負(fù)載壓力pL，因而僅需計(jì)算負(fù)載流量。

3結(jié)語

工程機(jī)械的使用壽命會(huì)受到較大的制約性限制影響，油泵功率以及發(fā)動(dòng)機(jī)功率是否匹配將會(huì)對(duì)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(dòng)機(jī)以及各液壓元件壽命得以延長(zhǎng)，促進(jìn)整體功能的提升。同時(shí)將微電子以及計(jì)算機(jī)控制方式充分應(yīng)用到工程機(jī)械系統(tǒng)之中，可達(dá)到降低功率的效果。只有切實(shí)提升工程機(jī)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(shí)現(xiàn)對(duì)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(dāng)中的運(yùn)用。

參考文獻(xiàn)

[1]冀宏，左嘉韻，程源，等.工程機(jī)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(dòng)，2013（5）：1-8.

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

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

作者:凌彥波 單位:陽煤寺家莊公司煤業(yè)有限責(zé)任公司