淺談工程機械液壓節能技術的發展趨勢
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摘要：基于工程機械液壓節能技術的現狀，對工程機械液壓節能技術進行了深入的探討，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能技術的發展趨勢展開了具體分析。只有切實提升工程機械性能技術，方可在有關科學技術持續發展的基礎上實現對新技術的應用。
關鍵詞：工程機械;液壓節能技術;現狀;發展趨勢
引言
近些年，隨著我國工程機械類型與數量的持續擴大，在生產這些工程機械的過程當中需消耗大量的資源，對生態環境產生極其不利的影響，不利于社會的可持續健康發展。目前生態環境問題已成為制約工程機械產業發展的一項核心因素。工程機械產品的設計與制造必須基于對環境適應性的充分考量，就環保型、節能型產品展開相關的研究工作將是目前乃至今后一段時期工程機械行業的主流發展趨勢，具有極其重要的現實意義[1]。
1工程機械液壓節能技術的現狀
1.1變量泵控制
鑒于工程機械在具體的現實工作當中時常會碰到各種各樣的情況，導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控排量的方式來滿足工程機械的施工需求。利用壓力感應控制發動機的功率，可促使容積調速轉變為節流調速，進而降低能量損耗。由于此種控制方式優勢明顯，因此被大規模地應用在了具體的工作過程中。對其結構進行分析，發現此種變量泵當中僅有一個被控制對象，因而可依據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等，電噴柴油機在汽車行業當中已取得廣泛應用，但是在工程機械領域應用較少。柴油機電控噴射系統是利用對噴油時間的控制來實現對負荷的調節。柴油機電控噴射系統是由傳感器、控制單元和執行機構共同構成。主要的目的是為了對噴油系統實施電子化控制，例如對噴油量、噴油定時的控制。利用轉速、溫度、壓力相關傳感設備，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予以對比，經由處理計算之后，依據最佳值對執行機構實行控制，最終控制噴油系統，促使柴油機保持最佳運行狀態。
1.3電液比例控制
在工程機械之中通過應用電液比例技術，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，不僅能夠使系統響應快速，同時還可促使整個挖掘動力系統更加靈活、便捷。伴隨著有關計算機信息技術的快速發展，電液比例控制也將逐步走向“智能化”的發展道路，這將直接實現對液壓系統與柴油機運行參數地有效監測，同時依據相關的參數信息對整個挖掘機動力系統進行自動控制，促使其可以始終保持高效、節能的狀態，這也是節能技術的主流發展趨勢之一。
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，在此類控制系統之中直通供油路能夠構成優先回路；中位時直通回油與并聯供油路能夠構成并聯回路，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，均實現了對壓力反饋液壓泵排量控制、回轉有限、直線行駛、動壁以及斗桿自合流等相關功能的有效整合。同時多路閥組合方式也將更加智能化，更有助于液壓系統節能目標的實現[3]。
2工程機械液壓技能技術的發展趨勢
從當前的工程機械液壓節能技術發展趨勢來看，在工程機械當中，功率的匹配適應性對系統節能有著極其重要的價值影響。基于全局功率匹配的思想體系下，相較于以往的局部功率匹配來說，其調節工作將更加靈活、簡便。在挖掘機中，單一性的局部功率匹配無法達到有效節能，這主要是由于在作出具體調節工作時，發動機和泵之間的匹配工作必須要對泵排量進行適當調節，同時泵和負載間的匹配也必須要對泵排量進行調節，因此，在調節之時就發生了沖突，需針對此問題予以綜合考量。當前大部分挖掘機設備均選用的是變量泵與負載敏感系統，此系統當中針對泵負載壓力以及流量的自適應性能夠促成泵與負載的匹配；之后依據泵同負載的匹配功率，明確發動機最為適宜的工作點，借助對發動油門的自動調節，可促使發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為發動機轉速；Te為發動機最佳節能位置的轉矩大小；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，可利用壓力傳感設備獲取負載壓力pL，因而僅需計算負載流量。
3結語
工程機械的使用壽命會受到較大的制約性限制影響，油泵功率以及發動機功率是否匹配將會對具體的工作效率與質量產生直接的影響，因此必須使液壓系統流量、壓力及損失降至最低，使得發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用到工程機械系統之中，可達到降低功率的效果。只有切實提升工程機械性能技術，方可在有關科學技術持續發展的基礎上實現對新技術的應用，并借此來提升新節能技術在未來發展過程當中的運用。
參考文獻
[1]冀宏，左嘉韻，程源，等.工程機械液壓元件及節能液壓系統的發展與思考[J].液壓與氣動，2013（5）：1-8.
[2]劉振朝.液壓節能技術在工程機械中的應用[J].中國機械，2016（1）：44.
[3]王鑫.基于液壓節能技術的工程機械發展現狀及未來趨勢[J].中國機械，2014（2）：59.
作者:凌彥波 單位:陽煤寺家莊公司煤業有限責任公司