工程機械液壓節能技術的應用及發展趨勢

胡明會

[摘要]在進一步增加工程機械品種與數量的同時，工程機械資源消耗、污染物排放及施工過程中出現的噪音、粉塵等嚴重影響了環境質量，為此，在工程機械發展中必須重視環境因素。液壓系統是工程機械節能最為顯著的系統，通過對工程機械液壓節能技術現狀的分析，進一步探究了其發展趨勢，為工程機械事業的更快更好發展提供了可靠保障。

[關鍵詞]工程機械；液壓節能技術；發展趨勢

文章編號：2095-4085（2016）05-0131-02

工程機械產品的生產制造必須與環境生態發展需求相符，并將工程機械的發展與環保、節能產品的開發制造緊密相連，這也是工程機械節能技術深入研究的重點。為滿足環境保護需求，必須從本質上對發動機排放進行有效減少，最大限度地對液壓系統效率予以提升，做到減振、降噪。

1.工程機械液壓節能技術的現狀

變量泵控制、電液比例控制與混合動力等為現階段全球工程機械液壓系統節能技術的主要方法。具體工作中，以上節能技術相互聯系相互影響，能夠形成有機整體的充分結合。

1.1變量泵控制方法

利用調節排量變量泵能夠滿足工程機械在復雜作業環境下的需求，通過壓力感應控制，可對發動機功率進行充分利用，能夠把節流調速進行容積調速轉換，以此達到能量損失有效降低的目的。通常情況下變量泵的被控對象只有一個排量，如控制方式不同，可改變變量泵輸出特點。為此，必須嚴格按照實際情況，合理選擇變量控制方法，以此獲取更為符合施工要求的輸出特點。一般可將變量泵控制方法歸結為3類：排量控制、LS負載敏感控制與LUDV控制系統，三者之間的共同點、不同點及應用場合可通過表1進行詳細說明。

1.2電液比例控制智能化

在工程機械中充分應用電液比例技術，可達到液壓信號傳輸管路簡單化的目的，通過電信號進行液壓參數傳遞，不僅能夠對系統響應速度有效提升，還能實現挖掘機整個動力系統控制的便捷性、靈活性。伴隨計算機技術的不斷進步，智能化將充分反映到電液比例控制中，特別是在自動監測液壓系統與柴油機運行參數等方面，智能化更為顯著，能夠按照此類參數對挖掘機動力系統進行整體的自動化控制，確保其始終在高效節能的良好形勢下運作，是工程機械液壓節能技術發展的重要方向之一。

1.3柴油機電噴控制

電控噴射、共軌與渦輪增壓中冷等技術用于現代柴油機，在汽車領域電噴柴油機應用已經較為成熟，但在工程機械行業起步晚，為有效提升應用水平，必須加大推廣力度。利用噴油時間控制能夠對柴油機電控噴射系統的負荷大小進行有效調節。傳感系統、控制單元及執行機構為構成柴油機電控噴射系統的主要部分。其功能就是通過電子方式控制噴油系統，能夠達到伴隨機械運作實際情況對噴油量、噴油時間進行實時控制的目的。選取相應傳感器，如轉速、溫度等，向計算機內同時輸入檢測到的參數，并分析比對其與控制單元內的存儲參數值，通過計算分析，根據最佳值有效控制執行機構對噴油系統加以驅動，促使柴油機處于最佳運作狀態。將電噴控制技術應用于工程機械，可降低轉速對噴油泵循環供油量、噴油提前角等方面的制約，能夠確保機械始終處于良好工作狀態，加快動力響應速率，減少油耗及提升功率利用率。

1.4現場總線及嵌入式系統

在進一步提升液壓挖掘機智能化的同時，在挖掘機各個位置廣泛地分布著各類傳感器、控制器，換言之，將有大量導線、線頭藏匿于挖掘機內部，并增加控制系統復雜性及降低其可靠性。為有效處理以上問題，可選取現場總線、嵌入式系統，確保控制系統在功能齊全的基礎上具備一定優勢，如小體積、結構簡單等。科學技術的發展，為縮小控制芯片體積，提高功能性提供了強有力的保障，能夠在行走機械內部更好地嵌入。

2.工程機械液壓節能技術發展趨勢

現階段，工程機械中對系統節能影響最大的部分為功率匹配。本文以挖掘機為例分析，僅依靠局部功率匹配往往無法達到良好的節能功效，此時應根據實際情況做好相應的調節措施，如發動機和泵的匹配需要調節泵的排量，同樣，調節泵排量也可用于泵和負載的匹配，此時往往會有干涉問題存在于調節過程，這種情況下，必須對發動機、負載及泵進行充分思考。現階段都會選取變量泵與負載敏感系統作為挖掘機構成部分，泵和負載之間的匹配可通過負載敏感系統內泵對負載壓力、流量的自適能力得以實現，隨后根據泵和負載匹配功率，進行發動機工作最佳位置的測定，除此之外，利用對發動機油門的自動調節，確保在工作最佳位置周圍發動機有效工作，這樣就可以達到整體功率匹配的效果，具體如圖1所示。

隨后利用發動機轉速感應控制對發動機油門自動調節，確保其符合負載需要流量，進而實現功率匹配有效性、合理性。

3.結語

綜上所述，隨著科學技術發展速度的不斷加快，大量新技術、新工藝涌入工程機械領域，這些技術的合理應用能夠推進工程機械事業的不斷進步。但在加快工程機械發展步伐的同時，還需重視節能環保問題。通過分析工程機械液壓節能技術現狀，可充分了解當前液壓節能技術發展趨勢，為其可持續發展提供強有力的技術支撐。