论工程机械液压节能技术的现状及发展趋势

包连生 刘旭 白冰

摘 要：随着科技发展，我国的工程机械技术发展迅速，一定程度上提高了工程建设水平，尤其在提倡节能环保的今天，工程机械液压节能技术逐渐引起了人们的重视。该文对工程机械液压节能技术现状进行分析，并对其未来发展趋势进行探讨，希望给工程机械液压节能技术的应用及未来发展提供参考。

关键词：工程机械 液压节能技术 现状 发展趋势

中图分类号：V233.91 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）05（c）-0043-02

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。

1 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。

2 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。

3 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。

参考文献

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