淺談機械液壓系統的節能特性及優勢

周文武

摘要：機械液壓系統在工業領域當中的應用十分廣泛，不僅能夠有效提升系統運作效率，而且隨著新技術的更新還能在很大程度上實現節能環保效能，促進系統升級。基于此，在實際應用機械液壓系統的時候，需要對其節能性質進行有效的分析和掌控，發揮系統的優勢拓寬應用領域，將信息技術以及人工智能科技等應用到工業應用當中，繼而為社會的發展提供動力。本文主要研究機械液壓系統的節能性以及優勢。

關鍵詞：機械液壓系統;節能性;優勢

0? 引言

隨著我國工業技術的發展以及工程建筑類型的多樣化，機械液壓系統的升級和更新速度也逐漸加快。想要充分發揮機械液壓系統的工作效能，除了要對其自身的特定進行分析之外，還需要有效掌控其節能的特點，將最新技術和最新環保理念應用到系統的升級和維護當中，不斷拓寬機械液壓系統的應用范圍，促進系統設計工藝的更新，在有效提升機械液壓系統工作效率的同時，為工業行業的有效進步奠定基礎。

1? 機械液壓系統的特征和節能要點分析

1.1 特征

在實際應用中，常見的液壓系統包括兩種類型，即工程機械液壓以及工業液壓。兩種液壓系統均具有以下特征：首先，液壓的原件體積較小，在重量上要進行嚴格有效的控制，因此實際安裝的過程中空間要求并不高，靈活布置是關鍵。其次是液壓泵一般由柴油機來進行控制，其幅度較寬，而且荷載變化非常明顯。再次是液壓的工作環境一般都較為惡劣，而液壓過程中所產生的油污在一定程度上會對環境造成破壞。雖然液壓罐體自身的體積并不大，但是油體在經過多次循環之后，會很難冷卻。最后是液壓系統通常都被設置在室外進行，作業環境也相對較差。

1.2 機械液壓系統的節能技術分析

首先是排量控制技術。從當前液壓系統的節能調節技術來看，排量技術是關鍵。該項技術主要集中于研究排量集中方面的問題，能夠對一些壓力較大的程序進行移動位移控制，使以往的排量能夠從兩個端口有序留出，從而達到節能控制的目的。而流量控制也分為兩種，正流量控制和負流量控制。其中，正流量控制主要是對節流速度的調節，能夠直接控制系統中心設備的徑流量，但是由于系統中各部件以及閥門具有結構性設置，流量控制的效果也參差不齊。而負流量控制則有效地解決了這一問題，能夠在減少與閥門碰撞對接的情況下有序地增加流量的反應速度，從而實現節能效果[1]。

其次是負載敏感控制系統。該控制系統首先具有泵排量結構特征，不僅有效地調節了壓差模式，而且還在很大程度上解決了壓力之間不平衡的問題。該系統在運行的過程中工作原理一般為，一旦彈簧壓力與先導壓力出現不平衡的時候，研究變量控制系統中的滑閥就可能出現偏移的情況，緊接著泵系統也會出現偏移，繼而起到負負得正的目的。但是該控制系統也存在一些問題，比如一旦閥門沒有完全閉合，泵結構的供油能力就會下降，當系統沒有對流量進行明確要求的情況下，系統的負荷就會加重，而且各個零部件的運行效率也會隨之降低，從而影響機械操作的靈活性和協調性，降低設備的使用壽命。

2? 機械液壓系統的優勢分析

2.1 實現了機電一體化控制

隨著我國科學技術的逐漸發展，部分自動化產品的生產標準已經逐漸提升，其中一大部分功勞要依賴于液壓控制系統的有效應用。而且伴隨著后續互聯網技術以及人工智能技術有效的應用，機電液壓比例以及液壓系統的配置也日漸升級，變得更加智能化和多元化。例如液晶顯示器、液晶電視的生產，都是液壓技術革新的標致，均實現了機電一體化控制。通常情況下，計算機系統能夠對發動機以及液壓系統中的參數進行全面細致的覆蓋，并對其中的數據和參數進行有效識別，檢測系統中各項配件是否處于正常運行的狀態。以液壓挖掘機為例，整個系統已經趨于成熟，因此其對駕駛員的操作并沒有設定太多或者是太嚴格的要求，無論操作地面是否平整，是否具有一定的坡度，整個系統都能夠在一定程度上實現半自動化操作，不僅極大地提升了工作效率，而且還能在控制的過程中實現故障檢修，有利于優化環保技術的應用效果[2]。

2.2 柴油機EFI控制效率明顯升級

當前我國工業發展過程中采取的柴油機大多是以共軌和電控噴油等技術來實現的，而且應用的范圍也越來越廣泛，逐漸應用到機械和汽車行業等領域，為工業技術的有序更新奠定了基礎。在該技術實際應用的過程中，負載大小一般是利用噴油時間進行控制的，由執行單元、控制單元以及傳感器等幾個要素構成。整個系統應用的根本任務是為了能夠對噴射系統的電子工作方式進行控制，例如系統將檢測到的參數、溫度以及壓力數據等信息匯總到計算機內，并與系統內存儲的數據進行比對和分析，從而使柴油機始終處于一個最佳的工作狀態。

2.3 多路閥組合控制效率得到了優化

在機械油壓系統中，多路閥的應用較為常見，該系統能夠依托傳感器的優勢直接進入到供油系統當中，有效地根據壓力、流量等數據信號進行系統的充足和升級，從而達到控制反饋單元和控制負荷傳感閥的目的。在實際應用的過程中，要求技術人員將一個獨立的接口直接接通到閥門當中，并利用相應技術對閥門附近的各個部件進行有效的清理和參數分析，保證其具有一定的工作效力，從而實現對流量負載感應的有效控制[3]。

2.4 油泵多功能組合控制

機械液壓系統想要真正地實現節能控制，最關鍵的是要打造一個更為節能的工作環境，燃油泵節能組合措施就很好地滿足了這一要求。其主要功能集中于功率控制以及壓力切斷等幾個方面。而且隨著科學技術的逐漸發展，當前也出現了很多泵控組合，使得市場上的微電子技術在液壓系統中的應用越來越廣泛，使一些復雜的非線性問題得到了有效的解決。除此之外，該模式操作下的液壓系統還能夠直接對計算機進行控制和模仿，并將油泵功率以及發動機的輸出功率進行有效的組合設定，在降低燃料能耗的同時，也極大地提升了工作效率。

3? 機械液壓節能系統的應用分析

3.1 變量泵節能系統的應用

液壓系統其本身的設計結構復雜，因此在應用的過程中也會遇到很多復雜多變的情況，整個施工過程也會受到相對的影響，影響施工進度和施工效率。基于此，在節能設計中采取變量泵技術，利用其中僅有的一個排量控制對象，在承接不同控制方式的時候，利用其不同的輸出性能，限制其輸出量，繼而對排量進行有效的管控，實現節能的目的。具體來講在排量控制的方面，可以直接更改變量泵的排量，實現正流量控制和負流量控制。正流量控制系統是在負流量控制系統的基礎上不斷發展起來的，能夠利用手柄的先導壓力實現閥門轉向輸出，繼而實現流量的控制和調節[4]。

3.2 電液比例控制節能

在部分機械工程中，信號量的輸出是十分龐大的，但是由于信號本身具有非穩定性，因此需要利用測定電液比例的方式來液壓系統的節能。其核心原理就是電信號的液壓參數是固定的，但是隨著其響應系統的更新，靈敏程度也相對較高，對于節能管理來講具有絕對的優勢。在具體的實踐中，隨著科學技術的逐漸發展，如今的電液比例逐漸朝著自動化掌控的趨勢發展，計算機系統直接能夠對機械液壓系統中的各項參數進行有效的監控和分析，智能化以及及數字化程度非常高。而且與傳統人力測試相比，智能化電液比例控制節能技術的應用，也極大地實現了環保功能，防止廢氣或其他有害物質污染環境。

3.3 混合動力控制節能

在工程機械液壓系統中，隨著計算機的有效發展，液壓系統能夠直接與計算機結合，實現智能化控制，并對液壓系統內部的各項參數以及具體流程進行實時監控，防止故障發生。而且由于計算機系統能夠讀工程機械的動力進行有效調節，可以讓液壓系統隨時切換工作方式，使其能夠隨時保持高效、節能的工作狀態，防止能量的浪費。而且混合動力系統中串聯系統無法和傳動系統直接進行接觸，能夠保障裝置的穩定性，延長其使用壽命。例如，如果混合動力系統的轉速偏低，無法承載外界較高的荷載力，計算機就可以通過調節系統的工作屬性，來降低其工作頻率。除此之外，每一個動力系統在分析的過程中都需要以安全保障為最重要的依托，因為一旦出現定位的偏差，勢必會引發后續的蝴蝶效應使整個系統的工作效能發生改變。基于此，混合動力裝置還可以將傳動軸與液壓泵相連，使得油液泵能夠直接進入到壓縮器當中，提升氮氣所承受的壓力，使液壓系統成為動力源的角色設定，延長設備使用壽命的同時，防止廢氣對環境造成污染。

3.4 軋鋼生產線液壓系統節能技術

機械液壓系統在工程建設領域的應用范圍很廣，以鋼廠所涉及的機械液壓系統為例，液壓馬達和液壓缸為數眾多，而液壓站的比例也就相對分散。在實際應用的過程中，要求技術人員盡量將就近的、同類型的液壓設備納入到同一液壓系統當中，以防止裝機容量下降的問題。而在設計液壓系統的時候，也要求技術人員將節能生產工藝融入其中，在充分了解工藝順序、液壓系統結構以及生產參數的情況下，不單獨設立備用泵組。同時，在設計中要體現蓄能器的重要性能，及時為液壓系統補充能量，以降低電機功率，節省投資成本。在準備工作充足的情況下，需要考慮負載敏感系統等問題，有效強化泵與泵之間的匹配度，繼而完善機械液壓系統的節能功效[5]。

4? 結束語

隨著工業技術的逐漸發展，機械液壓系統的節能特性也越來越突出，不僅極大地改良了以往復雜的工作環境，而且還在一定程度上提升了工作效率，使得技術的應用得到明顯升級。基于此，技術人員在實際應用的過程中，還需要有效分析機械液壓系統的優勢，將計算機科技、互聯網技術以及人工智能技術等結合到液壓系統當中，實現對流量等數據的實時監控。同時，還需要拓寬機械液壓系統的應用范圍，將生產工藝與系統設計等操作緊密地結合在一起，優化液壓系統的設計流程和技能，繼而為整個系統的優化升級提供技術保障。

參考文獻：

[1]張友坡.工程機械液壓傳動系統的節能分析[J].內燃機與配件，2020（01）：127-128.

[2]張錦.工程機械液壓系統的節能措施[J].南方農機，2019，50（24）：155.

[3]彭誠.機械液壓系統的節能特性及優勢分析[J].黑河學院學報，2018，9（11）：213-214.

[4]閆利明，李讓，王富宏.工程機械液壓系統動力匹配與其控制技術探討[J].科技風，2020（05）：169.

[5]趙悅.液壓機械臂控制系統的改進研究[J].工業儀表與自動化裝置，2020（01）：33-37，60.