谈谈发展趋势工程机械液压节能技术状况与进展走势学术

【摘 要】:随着工业化经济的不断发展，工程机械设备品种与日俱增，机械设备资源消耗也非常严峻，同时一些工业废渣、污染源排放、噪声、粉尘等都对环境造成了不可估量的恶劣影响。而近些年来，随着工业化低碳经济口号的实际贯彻，我国也加大了工程机械的节能应用技术研究，力求经济发展的同时能够维护绿色生态环境。本文阐述了工程液压节能技术的现状，并分析了其发展趋势。
【关键词】：液压机械；节能控制；现状；发展趋势
引言
近些年来，工程机械液压节能技术普遍推广开来，这在很大程度上促进了绿色经济的发展。即通过产品的节能成效体现进一步满足了经济环保需求。尤其是近些年来化工业经济的发展势头异常猛烈，所以随着社会经济发展的同时，绿色经济建设工作进程就必须下足功夫。因此，为了响应这一政策，近些年以来，国内外的工业机械设备生产商为了进一步优化产品节能效果，在发动机排放、液压系统减震、作业噪声、以及产品控制系统等方面的研究工作下足了功夫。

一、工程机械液压设备技术背景概述

在上世纪六十年代，工程机械液压品种逐步增多，尤其是挖掘机与装载机等的工程机械设备在先后经历了传统向节能的转型过程，即以这

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两种原型设备的基础上转变而来成为多种新型设备，如液压剪、液压夯、液压扫具等的多种辅助新型设备。这些新型产品设备普遍有着功率较大、复合功能较多的特点。也就是说，当时以液压挖掘机为主的设备都开始应用恒功率较大的变量泵，在一定程度上使得设备所用的柴油能够充分利用，从而实现了提高作业功率又不会造成柴油过载的现象发生。另外，其应用技术是恒功率原理，将恒功率套用在了双泵系统，进而也就演化了多种控制方式，如全功率与分功率对系统进行控制。全功率控制方式一般能够保持双泵流量基本持平，但是由于自身机构特性所致，其在作业中不可避免的会出现功率损失。目前来说，国外大中型的挖掘机设备已经不再采用该项技术了。

二、工程机械液压节能技术的研究现状

国内外目前使用的节能技术可根据采用的方法归纳为：电业比例控制、泵控制和混合动力控制等集中技术方法，但是在实际运用中，几个技能方法采用的技术都不是孤立的，它们相互渗透、紧密结合形成综合的节能技术。

1、电液比例智能化控制

电业比例技术用于工程机械的液压控制系统，不仅可以省去复杂而庞大的液压信号传输管路，而且电子信号的传输液压信号不仅能使液压系统能提高反应速度，还能使工程机械的动力系统操作更加灵活和方便。
随着电子技术的发展，电子计算的广泛运用，电液比例控制技术的“智能化”将进一步提高。这种智能化主要体现在能主动的完成柴油机参数和液压信号的监测，还能根据这些参数，如：机器转速和液压系统的压力值等自动控制整个机械工程的动力系统，使其一直运行在高效节能状态，这将是节能技术发展的一个趋势。

2、采用变量泵的控制方式

LS敏感控制系统能使泵的输出压力和流量能自动去适应负载的需求，大幅度提高液压系统的使用效率。为了解决LS敏感控制系统由于流量超过泵的最大供油能力时，泵的输出流量不能满足多路阀正常工作的需求流量无法保证多路阀的压力差的LUDV控制系统。该控制系统保证了让多路阀口的压力差保持一致，在这种情况下，虽然工程机械的工作速度有一定的降低，但是保证了工程机械的动作的准确性和协调性。排量控制就是对变量泵的排量进行控制的方式，其原理就是对变量泵施加一个控制压力，就会得到相应的一个排量值。排量控制系统分为两种形式：一种是正排量控制系统，另一种是负排量控制系统。

3、柴油机电喷控制技术

目前的柴油机普遍采用：共轨、电控喷射和涡轮增压等技术，虽然在汽车行业已经开始广泛运用，但是在工程机械行业使用也才刚刚起步，相信在不久以后就会普及。柴油机电控喷射系统就是利用喷油时间和喷油量来控制负荷的大小。柴油机电控喷射系统由传感器、控制模块和执行模块三部分组成。其任务就是对喷油系统的喷油量和喷油时间随着工况运行需要进行实时控制。采用传感器把转速、压力和温度参数值同步传输给计算系统，并通过与储存的参数进行比较，进行计算处理，得出实时反应参数，并按照最佳值进行控制，驱动喷油系统，使柴油机运行状态达到最佳。

三、工程机械液压技术发展中的系统控制方式

目前国内外在工程机械液压产品所采用的节能技术一般可以划分为变量泵控制、混合动力系统、多路阀组合等几种方式。在实际产品节能技术应用过程中，多种技能技术并不是完全独立存在的在，而是有机结合在一起共同发挥技术作用的。

1、变量泵控制方式

变量泵能够凭借调整排量来适应产品设备在作业时的复杂工作需求。其技术原理的价值一般是靠压力感应控制来体现，这样其发动机作业效率就会大幅度提升；而节流调速的方式也发生了转变，由节流调速转化成为了容积调速，进而避免能量损益。总的来说，变量泵只有排量一个被控对象，在采用不同的控制方式时，可以使变量泵具有不同的输出特性。所以，应根据具体的应用场合，选用相适应的变量控制形式，以便获得合适的输出特性。

2、电液比例控制智能化

电液比例智能化控制技术应用到液压挖掘机设备当中，能够避免大量复杂信号传递原因所致的系统影响速度过慢现象发生，使得电信号传递信息参数更加趋于系统化方向发展，并能确保挖掘机动力作业系统使用更趋于灵活化。随着信息产业技术智能化技术的逐步成型，电液比例控制技术也逐步应用到了工程机械设备中。也就是说，其技术价值主要体现在计算机能够自动监测液压系统和柴油机的运行参数，如压力、柴油机转速等，并能根据这些参数自动控制整个挖掘机动力系统，使其运行在高效节能状态，这将是节能技术发展的一个趋势。

3、柴油机电喷控制

工业化机械设备中的电喷柴油机应用前景良好。总体来说，机械设备中的电喷柴油机主要采用了电控喷射、涡轮增压、以及共轨等多项技术。一般说来，电喷柴油机使用范畴最广的领域可以说是汽车行业，工程机械设备系统中应用电喷柴油还仍然处于初步阶段。但是，它的电控喷射系统所具备的价值与指导意义很大。如，其内部系统往往采用转速、温度、以及压力传感器，能够将各运行技术参数同步存储到计算机中，从而更利于喷油泵的供油的往复循环作业；凭借计算机调节相关运行技术参数等，还可保证作业成效的最佳状态，并且不受转速影响。总体评价来说，电喷控制的机械设备的动力响应速度非常快，耗油量也小，所以工程机械柴油机设备采用电喷控制技术，势必会促进设备实现高效节能。

四、工程机械液压技能技术发展趋势

如果按目前的工程机械液压设备的使用需求程度，并结合当前技术水准去考虑其未来发展走向，我们不难看出，实现工程机械节能的关键在于设备作业功率的匹配。以工程机械设备中的挖掘机为例，如果要想完善系统节能功能，实现较大进展的节能成效，就必须整体考虑功率匹配，而不能局部功率匹配，以此才能实现节能成效。这主要因为挖掘机产品设备需要靠发动机与泵的匹配去实现调节泵的排量控制，然而泵和负载的匹配同样需要调节泵的排量，所以也就导致了两者会相互干涉。工程机械设备挖掘机的作业系统多半是负载敏感系统以及变量泵控制系统。其中负载敏感系统的作用是为了实现泵与负载之间的匹配；然后凭借泵和负载匹配的功率进一步确立发动机最合适的工作场所，并通过作业场地中调整发动机油门大小来调整其作业适应性，以此全局功率匹配基本成型。
结束语
综上所述，液压节能技术如果应用在工业化机械设备当中，势必会促进工程机械化相关技术的发展进程速度，并在很大程度上保证了该项技术的可持续化发展。由此我们可以预测，机械工程、电气化工程、液压、机械自动化的研究与开发，将是当前至未来很长时间内的液压技能技术努力方向，并随着研究进程进展成果的突破，更为先进的工程机械液压技能设备会逐步更新换代，从而会逐步促进工业化经济迅速发展。
参考文献：
【1】汪世益,方勇,满忠伟.工程机械液压节能技术的现状及发展趋势[J].工程机械,2010,(09).
【2】杨志远,冯定,柳进,李寿勇.液压修井机的节能技术[J].液压与气动,2009,(10).
【3】刘建开,龚高柏,张洪祥.旋挖钻机液压节能新技术[J].筑路机械与施工机械化,2011,(03).
【4】王函.工程机械液压系统漏油原因及排除方法[J].公路与汽运,2009,(02).