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论工程机械液压节能技术的现状及发展趋势

来源:/ 人气: 发表时间:2017-02-16 20:47:30


在我国工程建设飞速发展推动下,工程机械相关技术成为人们关注的热点,如何在当前节能环保理念下,加强技术研究及节能技术的应用,降低工程机械能耗值得人们深思。工程机械液压节能技术在工程机械中的应用取得了良好的效果,具有广阔的发展空间,受到业内人士的普遍关注及探讨。

 

 

工程机械液压节能技术现状

 

   当前,工程机械液压节能技术发展迅速,节能功能的实现主要包括变量泵控制、电液比例控制、多路阀多方式组合控制以及混合动力系统,这些液压节能技术在工程机械中的应用,获得了很好的节能效果。 

1.1 变量泵控制 

采用变量泵控制的工程机械,在施工难度比较大的工程中应用广泛,经实践证明节能效果显著。变量泵控制节能功能的实现主要通过控制排量,以实现降低能源消耗的目标。排量的控制主要涉及LS负载敏感控制、LUDV控制以及排量控制等内容。其中LS负载敏感控制不仅能输出符合负载要求的流量及压力,而且提高液压设备工作效率。但该种控制方式存在一些缺点:当开阀范围比较大,或系统流量处于高状态时会影响负载元件速度,进而影响液压系统工作稳定性。LUDV很好地弥补了LS负载敏感控制的不足,其将压力补偿阀安装在节流阀的后半部分,并借助梭阀极限压力实现对负载压力信号的控制,可被应用在负载大小不明显的设备中。排量控制顾名思义是对排量的控制,通过调整压力使流量达到预期目标。排量控制方式有正、负之分,其中正流量控制采用节流调速方式实现,能明显提升系统工作效率,可被应用在挖掘机中,如挖掘机先导式三位六通多路阀。不过其因增加了梭阀组导致系统复杂性的增加,给系统响应速度造成不良影响,而运用负流量可避免六通多路阀引起的节流和空流损失的出现。 

1.2 电液比例控制 

电液比例控制技术优点显著,能很好地优化液压信号传递管道,借助电信信号传送出液压数据参数,有效缩短系统响应时间,提高挖掘机操作便捷性。随着科技发展,电液比例控制智能化逐渐完善,尤其可借助计算机实现对柴油机转速、柴油机压力以及液压系统相关参数的检测,在此基础上调整挖掘机动力系统,以降低能源的浪费。 

1.3 多路阀多方式控制 

六通道多路阀在工程机械中具有较高应用率,其中直通供油路组成多路阀系统的优先回路,尤其当并联回路为中位段时,由直通供油路、并联供油路构成,并可将流量、功率、压力等参数及时加以反应,使得负载传感阀的控制范围得以扩大。总之,多路阀组合智能化水平给液压系统节能效果产生较大影响,当智能化水平越高时,越能获得较好的节能效果。 

1.4 混合动力系统 

混合动力系统能获得较好的节能效果,在液压挖掘机中的应用较为常见。混合动力系统储能方式包括压力、电能等方式,其中储能方式为电能时,混合动力系统被分为混联式、并联式、串联式。当为串联式时,动力传动系统与发动机分离,并运行在高效率区域。当负荷发生变化时,电动机借助蓄电池与发电机提供的电能自动调整转速与转矩,以提高发动机工作稳定性,确保其具有较好的能量与排放效率。在并联式混合系统中电动机、蓄电池、发动机给系统提供能量,而且当负载及运行速度低时仅依靠电能即可。混联式动力系统由续驶里程延长型、双模式型、助力型之分,一般综合其中两种系统。储能方式为压力方式的系统有CPS、Cumulo驱动以及二次调节静液驱动,这些系统在公交车中应用广泛。

 

 

工程机械液压节能技术发展趋势

 

工程机械在工程建设中的应用极大地提高了工作效率及质量,尤其工程机械液压节能技术的应用,满足当今社会节能环保要求,引起越来越多业内人士的关注,因此,有必要根据当前工程机械液压节能技术应用现状,对其未来发展趋势进行分析,以准确把握工程机械液压节能技术动向,注重节能技术水平的提升与应用,以获得更好的节能效果。 

2.1 智能化水平提高 

在科技发展推动下,必然促进工程机械液压节能技术的进步,尤其会向着智能化趋势发展。即,工程机械液压节能技术未来会与计算机技术有机融合,以提高工程机械自身检测水平,尤其能够提高检测的系统性、可靠性、稳定性。同时,能够根据工程机械工作实际,实现对各项工作参数的智能化控制,将工程机械的发动机控制在高效、节能状态,在提高工作效率的同时,最大限度地降低能源消耗。为实现这一目标,需要我国的科研人员不断努力,结合当前工程机械液压节能技术实际,增加在智能化方向上的研究精力,尤其注重与发达国家的技术合作,力求在工程机械液压节能技术方面寻求突破,为实现我国工程机械液压节能技术水平的提高做好铺垫。 

2.2 节能与功率更匹配 

工程机械的液压节能技术受机械功率影响较大,尤其进行调节时需考虑泵和发动机匹配的合理性,并对泵排量进行调节。同时,在调节泵排量时需考虑泵和系统负载的密切配合,使得调节难度大大增加。当前负载敏感系统和变量泵在挖掘机中应用广泛,其中负载敏感系统对泵具有较高要求,即,在负载压力、系统流量方面具有更好的适应性,使得负载与泵具有良好的匹配性,借助匹配功率确定发动机的工作点,实现自动调节发动机油门大小的目标,为全局功率的高度匹配奠定基础。因此,未来工程机械液压节能技术应在节能与功率匹配方面寻求突破,即,根据机械工程实际工作情况,不断优化负载敏感系统与变量泵,使得工程机械负载、泵、发动机功率匹配更为精确,节能效果更为显著。 

2.3 液压节能技术应用更广泛 

工程机械类型较多,其中含有液压系统的机械占有较大比例,因此,如何提高所有工程机械液压节能效果是未来人们关注的重点。众所周知,工程机械液压节能技术作用的发挥受很多因素影响,而且不同工程机械的节能程度并不相同,为确保液压节能技术在工程机械中普遍应用,最大限度地降低能耗,未来在对不同工程机械工作特点的基础上,对液压系统进行改进,以更好地应用节能技术实现节能目标。相信在不久的将来,工程机械液压节能技术应用更为广泛,使得不同工程机械能够不同程度地应用节能技术,在不影响工程机械工作效率的基础上,使得节能效果更上一层楼,以促进我国工程机械行业的长远、稳步发展。

 

 

结语

 

液压节能技术在工程机械中的应用有效地降低了能源消耗,满足当前节能环保要求,因此,为进一步提高液压节能效果,我国应注重工程机械液压节能技术研究,尤其认真分析当前液压节能技术应用现状,分析机械工程在节能方面存在的不足,为今后节能技术的改进提供参考。同时,应注重工程机械液压节能技术发展趋势研究,把握机械工程液压节能技术发展动向,从而有针对性地投入人力、财力,为进一步提高工程机械液压节能技术水平做好铺垫。

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