趙禹洲

（黑龍江省機(jī)械科學(xué)研究院，哈爾濱150040）

工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

趙禹洲

（黑龍江省機(jī)械科學(xué)研究院，哈爾濱150040）

隨著我國工程技術(shù)的不斷發(fā)展，其工程機(jī)械的類型、數(shù)量等也隨之不斷增加。而工程機(jī)械的發(fā)展對于環(huán)保來說卻是一個災(zāi)難性的問題：污染物的排放、資源消耗、噪音等已經(jīng)給環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響。文中主要分析討論了工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，以為工程機(jī)械未來的發(fā)展指引方向。

工程機(jī)械；液壓節(jié)能；現(xiàn)狀；發(fā)展

0 引言

工程機(jī)械目前所引發(fā)的環(huán)境問題已經(jīng)越來越受到人們的關(guān)注，需要針對其環(huán)保、節(jié)能問題從技術(shù)層面進(jìn)行改進(jìn)，以現(xiàn)代的液壓系統(tǒng)為主線，融合多種先進(jìn)的技術(shù)和新型材料，圍繞節(jié)能減排方面進(jìn)行全方位的設(shè)計，最終在原有的工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)的基礎(chǔ)上提高其功效。

1 工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

1）變量泵的工作方式。工程機(jī)械由于其操作及構(gòu)造的復(fù)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(yù)防這種情況的發(fā)生，變量泵常常采用調(diào)節(jié)排量的工作方式來積極配合其工作需求。調(diào)節(jié)排量工作方式中，發(fā)動機(jī)的功率主要通過壓力感應(yīng)控制來實(shí)現(xiàn)，從而以節(jié)流調(diào)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(jīng)被廣泛推廣和應(yīng)用，由于這種變量泵在工作時只服務(wù)于單獨(dú)的被控制的對象，所以其控制方式有多重選擇性，可根據(jù)實(shí)際工作的需求，來選擇合適的控制形式。

2）電液比例參數(shù)控制更加智能化。現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，為工程機(jī)械控制電液比例實(shí)現(xiàn)智能化提供了技術(shù)層面的支持。工程機(jī)械中電液比例實(shí)現(xiàn)控制智能化可自動監(jiān)測機(jī)械柴油機(jī)的運(yùn)行參數(shù)（如轉(zhuǎn)速等）和液壓系統(tǒng)，在這個監(jiān)測過程中，計算機(jī)會以參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)自動控制整個機(jī)械的動力系統(tǒng)，保持機(jī)械始終運(yùn)行在高效、節(jié)能的良好狀態(tài)。

3）嵌入式系統(tǒng)和現(xiàn)場總線的應(yīng)用。就前期的技術(shù)角度來看，對于挖掘機(jī)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(yīng)用。但是二者的使用又會導(dǎo)致挖掘機(jī)內(nèi)大量線頭和導(dǎo)線的囤積，直接提高了挖掘機(jī)控制系統(tǒng)的復(fù)雜程度。而目前嵌入式系統(tǒng)以及現(xiàn)場總線在提高挖掘機(jī)控制智能化方面的應(yīng)用，有效地解決了其控制系統(tǒng)過于復(fù)雜的問題。嵌入式系統(tǒng)和現(xiàn)場總線不僅能夠保留控制系統(tǒng)原有的強(qiáng)大功能，還能在此基礎(chǔ)上縮小其體積，從而大幅提高挖掘機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性和簡單化。隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，控制系統(tǒng)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(wěn)定，因此，工程機(jī)械應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)和現(xiàn)場總線完全能夠達(dá)到理想的功效。

4）多功能組合控制。目前大部分的工程機(jī)械運(yùn)用最多的路閥基本是四、六兩種通道。工程機(jī)械中采用的多路閥系統(tǒng)通過直通供油路來構(gòu)成優(yōu)先回路，中位時的直通回油聯(lián)立其并聯(lián)供油路來構(gòu)成相應(yīng)的并聯(lián)回路，兩種回路組合功率、壓力等信號的變化構(gòu)成工程機(jī)械系統(tǒng)的反饋系統(tǒng)。當(dāng)前已經(jīng)有一些類型的挖掘機(jī)，對回轉(zhuǎn)優(yōu)先功能及液壓節(jié)能控制等功能實(shí)現(xiàn)了有效組合。

2 工程機(jī)械液壓系統(tǒng)節(jié)能的發(fā)展趨勢

1）自動化、機(jī)電一體化提高。工程機(jī)械技術(shù)隨著科技的發(fā)展和進(jìn)步而不斷發(fā)展是一個必然趨勢，這將同時帶動其液壓節(jié)能技術(shù)朝向智能化不斷更新發(fā)展。工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)未來的發(fā)展趨勢會更加充分運(yùn)用計算機(jī)有關(guān)技術(shù)來提高其自動檢測功能，從而實(shí)現(xiàn)更加可靠、精準(zhǔn)、系統(tǒng)化地監(jiān)測、控制各項(xiàng)參數(shù)，始終保持發(fā)動機(jī)運(yùn)行在高效節(jié)能的良好工作狀態(tài)。這將有利于實(shí)現(xiàn)液壓挖掘機(jī)在不同的工作環(huán)境自動控制，并大幅提高工作效率，這就需要設(shè)計工作人員對于其自動控制和修復(fù)功能進(jìn)行更為嚴(yán)密、安全級別更高的設(shè)計，從而推動工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)的智能化發(fā)展。

2）依據(jù)功率匹配實(shí)現(xiàn)液壓節(jié)能。對于工程機(jī)械來說，影響液壓節(jié)能技術(shù)的最關(guān)鍵的因素是系統(tǒng)的功率匹配問題。在調(diào)節(jié)的過程當(dāng)中，若想有效匹配發(fā)動機(jī)與泵，需要合理調(diào)節(jié)泵的排量，而系統(tǒng)的負(fù)載與泵的有效匹配也依賴于泵排量的調(diào)節(jié)。這就為二者的調(diào)節(jié)提出了難題。目前，絕大部分挖掘機(jī)常采用負(fù)載敏感系統(tǒng)和變量泵兩個系統(tǒng)。負(fù)載敏感系統(tǒng)要求泵對于系統(tǒng)流量和來自于負(fù)載壓力具備良好的自適應(yīng)功能，從而實(shí)現(xiàn)泵與負(fù)載之間的有效匹配，由此得到匹配的功率來確定發(fā)動機(jī)的工作點(diǎn)，然后實(shí)現(xiàn)自動調(diào)節(jié)工程機(jī)械中發(fā)動機(jī)油門大小的功能，最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)全局功率的匹配。

3 結(jié)語

綜上所述，我國當(dāng)前工程機(jī)械中液壓節(jié)能技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式較多，每種實(shí)現(xiàn)方式都具備各自相應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)，并且能夠較好地滿足節(jié)能、環(huán)保的要求。未來工程機(jī)械中的液壓節(jié)能技術(shù)，需要在當(dāng)前技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上進(jìn)行更深一步的發(fā)展、研究和改革，對當(dāng)前工程機(jī)械在運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)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(jī)械運(yùn)行效率的同時，最大程度上滿足節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展要求。

［1］ 魏飛，張林海，張斌.擠壓式脫水機(jī)液壓系統(tǒng)的節(jié)能改進(jìn)［J］.液壓與氣動，2009（10）：68-69.

［2］ 汪世益，方勇，滿忠偉.工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢［J］.工程機(jī)械，2010（9）：51-57.

［3］ 于志.解析工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢［J］.電子制作，2013（7）：239.

（編輯 昊 天）

TH 137

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1002－2333（2014）05－0029－02

趙禹洲（1982—），男，工程師，主要從事從事鑄造技術(shù)工作。

2014-02-25