機械液壓系統的節能特性及優勢分析

刁兆品

摘 要：機械液壓系統節能、環保性能十分突出，在工業領域得到了廣泛應用。該系統的節能特性既節省了油耗，還提高了機械的整體運行質量和效率，受到了人們的普遍重視。基于此，本文對機械液壓系統的節能特性及優勢進行了分析，以供參考。

關鍵詞：機械液壓系統；節能特性；優勢

隨著我國建筑行業的快速發展，工程建設數量逐漸增多。在工程建設中，工程機械的應用是不可或缺的，其有效應用能夠減少生產成本的投入，提高工程建設的質量和效率，并能節省成本投入。其中，液壓系統作為整個工程機械的一部分，在整個工程機械應用中的作用非常大。隨著各種能源資源消耗的逐漸加大，節能設計成本了機械液壓系統節能設計中需要重點考慮的問題，

1 機械液壓系統的基本特征

在實際應用中的液壓系統包括工業液壓及工程機械液壓兩種。而這兩種液壓系統相比，機械液壓系統具有如下特征：1）液壓元件體積小，對其重量要求進行了嚴格控制，所以，安裝空間不大，能夠根據需要進行靈活布置；2）液壓泵是由柴油機來驅動，幅度很寬，荷載變化明顯；3）工作環境十分惡劣，油污又會污染空氣，罐體體積不大，油液會多次進行循環，冷卻環境差；4）通常都是用于戶外工作[1]。

2 機械液壓系統節能技術

2.1 排量控制技術

從機械液壓系統節能技術的情況看，很多的學者、研究者都加大了對該項技術的研究，并研發了一些新技術對整體變量進行控制，而排量控制技術就是眾多技術中的一種。該項技術是為了解決排量集中方面的問題，用壓力對程序的位移量進行控制，讓排量控制程序可以分成正負流量兩種。正流量控制則能夠對節流速度進行控制，達到流量控制的要求，使系統中心設備的運行效率能夠得到有效控制。從以往的實踐經驗看，正流量控制可以對系統壓力的變化起到積極影響，有利于工況的順利運行。但由于控制系統中梭閥結構性能的設置，系統中的正流量控制效果不高，使得系統結構布局受到了影響，系統反應速度也隨之減慢。而負流量控制可以解決這一問題，在減少多路梭閥節流損失的條件下，大大增強了負載傳感系統的反應速度與運行效率[2]。

2.2 負載敏感控制系統

該控制系統主要結合了泵的排量結構特征，調整了壓差模式，以免發生壓力不平衡的問題。該系統的運行原理是：當先導壓力、彈簧壓力作用不平衡時，變量控制系統中的滑閥就會偏移，而泵系統也會隨之位移。但該項技術也有一些問題。若是閥門開度不嚴，泵結構的供油能力就不強，系統要求流量無法滿足標準要求，在負荷加重的情況下，各零部件的運行效率就會降低，機械操作的靈活性、協調性也會逐漸喪失[3]。

3 機械液壓系統的機械優勢分析

3.1 機電一體化控制

在上世紀80年代，部分自動化產品的生產水平得到了全面提升，其很大一部分原因是機電液壓控制系統的應用。而后隨著現代網絡信息技術、機電液壓比例控制的全面發展進步，機電液壓比例控制技術也變得更加智能化。如，液晶電視的生產等。該項技術的有效運用成為了國際先進產品的重要標志，并在發展的過程中得到逐步完善。計算機能夠對液壓系統、發動機等各項參數進行全面監，并對發動機及液壓系統進行識別，看它們是否保持在節能運行狀態。而從液壓挖掘機的角度看，其對駕駛員的操作并未提出多高的要求，不管地面是不是平整的，有沒有坡度，都能夠自動操縱，大大提升了工作效率。由于具備故障自動診斷、監測等各項功能，機械性能得到了全面提升，逐步形成了高運行效率、高適應性、環保等優勢[4]。

3.2 柴油機EFI控制

現在的柴油機普遍使用的是電控噴油、共軌等各項技術。現在的電噴柴油機應逐漸應用在了汽車行業，在機械領域也開始起步，在今后發展中將得到普遍應用。負載大小主要是通過對噴油時間的控制來調節，而噴射時間是由傳感器、控制單元、執行單元幾部分構成。其根本任務是采用電子方式對噴射系統進行控制，實現對運行環境中的燃油噴射的控制。再將檢測到的實時參數，如溫度、壓力等都輸入到計算機中，并對控制單元中儲存的參數值進行比較，通過分析和處理，就能夠得出最準確的數值，讓柴油機保持在最佳的運行狀態。

在機械柴油發動機中應用EFI控制技術，能夠保證燃油泵及時供應、供應鏈充足，不會被轉速所影響，機械能夠在最佳的處理運行，油耗少、利用功率高、反應速度快。

3.3 多路閥組合控制

在機械系統中多路閥應用的非常普遍，在該系統中的傳感機制能夠進入到供油系統，直接構成優先回路，將流量、壓力等各信號變化情況進行組合，反饋給控制單元，實現系統的控制負荷流量、功率的反饋組合，以此更好地對負荷傳感閥精心控制。如，Nordhydraulic該種型號的多路閥組合控制系統，主要是將獨立的一個入口接入到通用閥門中，以此對流量負載感應進行控制。隨著多路閥組合的智能化發展，液壓系統的節能效果將會更強[5]。

3.4 油泵多功能組合控制

燃油泵的節能組合措施能達到工作環境及節能需求，所以，在未來發展過程中將會得到更有效的應用。從以往的液壓中油泵的情況看，其功能的實現主要是依賴于壓力切斷、功率控制等幾部分。隨著科技的快速發展，出現了很多的泵控組合，社會也逐步興起了一種新的控制方式，即BP神經網絡控制方式，隨著該種控制方式的發展，市場上的微電子等各類技術的應用逐步減少，簡單來說，就是該種控制方式取代了以往的控制方式。這種神經網絡控制方式就好比是機器人對人的一些特點進行模仿，使那些復雜的非線性問題得到有效解決，具備學習及適應功能，可以有效解決系統控制過程中難以預知的問題。還有的液壓系統能夠使用計算機控制技術，將發動機輸出功率、油泵功率進行整合，使其具備一致性，從而對發動機的輸出功率、負載進行準確預測，降低燃料損耗，提高工作效率[6]。

4 結語

現如今，機械液壓系統節能技術已得到了不斷地更新和改進，計算機依據負載需要的流量將先到壓力檢測方式確定下來，保證控制閥口開度的科學性。整理智能分析、處理過程比較復雜，但后續的生態恢復策略的發張前景十分廣闊。所以，對現在的關鍵任務進行仔細規劃，并落實相關政策制度，實現可持續發展目標。

參考文獻

[1]冀宏，左嘉韻，程源.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，2016，8（02）：129-135.

[2]李曉勇.工程機械液壓系統節能技術淺析[J].技術管理，2015，9（12）：220-225.

[3]張雨薇.工程機械液壓系統節能措施及發展趨勢[J].公路與汽運，2017，10（12）：321-326.

[4]毛曉磊，丁志國，等.邏輯閥在工程機械液壓系統中的應用分析[J].裝備制造技術，2018，2（02：121-126.

[5]黃書文，張順祥.工程機械液壓節能技術的現狀及發展趨勢[J].現代工業經濟與現代化，2016，6（05）：162-163.

[6]張海洋，李曉勇，等.工程機械液壓系統節能措施及發展趨勢[J].現代工業經濟與現代化，2016，6（05）：162-163.