工程機械液壓節能技術的現狀及發展趨勢

趙禹洲

（黑龍江省機械科學研究院，哈爾濱150040）

工程機械液壓節能技術的現狀及發展趨勢

趙禹洲

（黑龍江省機械科學研究院，哈爾濱150040）

隨著我國工程技術的不斷發展，其工程機械的類型、數量等也隨之不斷增加。而工程機械的發展對于環保來說卻是一個災難性的問題：污染物的排放、資源消耗、噪音等已經給環境造成了嚴重的影響。文中主要分析討論了工程機械液壓節能技術的現狀與發展趨勢，以為工程機械未來的發展指引方向。

工程機械；液壓節能；現狀；發展

0 引言

工程機械目前所引發的環境問題已經越來越受到人們的關注，需要針對其環保、節能問題從技術層面進行改進，以現代的液壓系統為主線，融合多種先進的技術和新型材料，圍繞節能減排方面進行全方位的設計，最終在原有的工程機械液壓節能技術的基礎上提高其功效。

1 工程機械液壓節能技術發展現狀

1）變量泵的工作方式。工程機械由于其操作及構造的復雜性，往往在工作中會遇到各式各樣的問題，這就為施工帶來了不少的阻礙。目前為預防這種情況的發生，變量泵常常采用調節排量的工作方式來積極配合其工作需求。調節排量工作方式中，發動機的功率主要通過壓力感應控制來實現，從而以節流調速的途徑來降低能量的消耗。變量泵的這種控制工作方式目前已經被廣泛推廣和應用，由于這種變量泵在工作時只服務于單獨的被控制的對象，所以其控制方式有多重選擇性，可根據實際工作的需求，來選擇合適的控制形式。

2）電液比例參數控制更加智能化。現代計算機技術的高速發展，為工程機械控制電液比例實現智能化提供了技術層面的支持。工程機械中電液比例實現控制智能化可自動監測機械柴油機的運行參數（如轉速等）和液壓系統，在這個監測過程中，計算機會以參數為標準，實現自動控制整個機械的動力系統，保持機械始終運行在高效、節能的良好狀態。

3）嵌入式系統和現場總線的應用。就前期的技術角度來看，對于挖掘機來說，若想大幅提高其智能化程度，就要依賴于控制器以及傳感器的綜合應用。但是二者的使用又會導致挖掘機內大量線頭和導線的囤積，直接提高了挖掘機控制系統的復雜程度。而目前嵌入式系統以及現場總線在提高挖掘機控制智能化方面的應用，有效地解決了其控制系統過于復雜的問題。嵌入式系統和現場總線不僅能夠保留控制系統原有的強大功能，還能在此基礎上縮小其體積，從而大幅提高挖掘機控制系統的可靠性和簡單化。隨著電子技術的高速發展，控制系統所用的控制芯片集成化程度越來越高，體積越來越小，功能卻越來越多，性能也越來越穩定，因此，工程機械應用嵌入式系統和現場總線完全能夠達到理想的功效。

4）多功能組合控制。目前大部分的工程機械運用最多的路閥基本是四、六兩種通道。工程機械中采用的多路閥系統通過直通供油路來構成優先回路，中位時的直通回油聯立其并聯供油路來構成相應的并聯回路，兩種回路組合功率、壓力等信號的變化構成工程機械系統的反饋系統。當前已經有一些類型的挖掘機，對回轉優先功能及液壓節能控制等功能實現了有效組合。

2 工程機械液壓系統節能的發展趨勢

1）自動化、機電一體化提高。工程機械技術隨著科技的發展和進步而不斷發展是一個必然趨勢，這將同時帶動其液壓節能技術朝向智能化不斷更新發展。工程機械液壓節能技術未來的發展趨勢會更加充分運用計算機有關技術來提高其自動檢測功能，從而實現更加可靠、精準、系統化地監測、控制各項參數，始終保持發動機運行在高效節能的良好工作狀態。這將有利于實現液壓挖掘機在不同的工作環境自動控制，并大幅提高工作效率，這就需要設計工作人員對于其自動控制和修復功能進行更為嚴密、安全級別更高的設計，從而推動工程機械液壓節能技術的智能化發展。

2）依據功率匹配實現液壓節能。對于工程機械來說，影響液壓節能技術的最關鍵的因素是系統的功率匹配問題。在調節的過程當中，若想有效匹配發動機與泵，需要合理調節泵的排量，而系統的負載與泵的有效匹配也依賴于泵排量的調節。這就為二者的調節提出了難題。目前，絕大部分挖掘機常采用負載敏感系統和變量泵兩個系統。負載敏感系統要求泵對于系統流量和來自于負載壓力具備良好的自適應功能，從而實現泵與負載之間的有效匹配，由此得到匹配的功率來確定發動機的工作點，然后實現自動調節工程機械中發動機油門大小的功能，最終實現系統全局功率的匹配。

3 結語

綜上所述，我國當前工程機械中液壓節能技術實現方式較多，每種實現方式都具備各自相應的優點，并且能夠較好地滿足節能、環保的要求。未來工程機械中的液壓節能技術，需要在當前技術應用的基礎上進行更深一步的發展、研究和改革，對當前工程機械在運行過程中可能出現的問題提出更加合理有效的解決方案，從而在不斷提高工程機械運行效率的同時，最大程度上滿足節能減排、保護環境的可持續發展要求。

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［3］ 于志.解析工程機械液壓節能技術的現狀及發展趨勢［J］.電子制作，2013（7）：239.

（編輯 昊 天）

TH 137

A

1002－2333（2014）05－0029－02

趙禹洲（1982—），男，工程師，主要從事從事鑄造技術工作。

2014-02-25