摘要:现代机械工程行业不断发展,对机械液压节能技术的要求越来越高,现有的液压节能技术需要不断完善与发展,不断提高自己的业务水平,实现其节能减排作用,保护生态环境是每个企业的职责。本文进一步分析了工程机械液压系统节能措施及发展趋势,以供同仁参考借鉴。
关键词:工程机械;液压系统;节能;发展趋势
一、节能液压系统基本态势
节能液压系统研究早在 20 世纪后期就已经开始,当时美国学者、德国学者分别就动力系统、执行系统进行过分析,但均未能取得实质性成果。到 20 世纪 90 年代,日本学者尝试以负载系统的感应能力优化液压系统的自适应功能,取得了一定的技术性突破,但该系统的造价过高,因此也未能大范围推广。目前的节能液压系统一定程度上继承了日本学者的研究成果,日益普遍的现代信息技术使负载敏感系统的应用成为可能。在美国学者威廉姆斯(Williams)和其助手怀特(White)的研究中,当负载敏感系统运作时,运用压力反馈原理,经过液压泵自身的输出流量进行记录,并与进阀口的具体面积结合起来,能够建立对应的闭环操控体系,实现对承载压力的操控。
日本学者渡边秋野则在现有研究基础上提出了负流量节能液压系统理论,该理念下,渡边秋野尝试在实验室环境下建立了工作系统。系统工作时,液压主阀开始移动,带动节流口的开启,使设备中的流量相应上涨,液压器前部的压力也因此出现提高,引起活塞运动,进而影响阀口的运作面积,实现节能。我国学者尝试建立闭路循环的能量复用系统,将液压设备工作过程中产生的动能进行存储,该理论目前依然停留于实验室阶段,主要受到成本限制而无法推广。目前,随着工程机械体积的逐步增大,导致传统的节能液压系统存在部分问题,比如使用匹配度不高、效率不高等。所以,技术人员开始探究混合动力系统,其中的核心为HB205- 1 系统。HB205- 1 系统通常被应用在经济操作区,同时利用了对应的电机操控方式,在完成全部液压缸操控的过程中,充分运用了闭式运作的形式,由于没有多路阀的应用,所以有效解决了阀中节流项目,最后实现了节能,和其他节能液压系统相比较,HB205- 1 系统大概能够节省四分之一的能源。
二、工程机械液压系统节能技术
2.1电液比例控制
科技不断在发展,新技术不断产生,在新技术的应用过程中,会提高电液比例控制的应用,提高其应用的效果,符合现代机械工程节能技术的应用,提高机械工程企业的节能环保能力,降低污染指数。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侧,在此基础上调整挖掘机动力系统,以降低能源的浪费。动力系统的提升需要电液比例有效控制,在新技术在电液比例的有效控制过程中,符合现代机械应用过程,具有一定的应用价值及研究意义,尤其对于大型机械工程领域提高节能减排起到重要促进作用。
2.2变量泵控制
在机械工程比较大的情况下,通常采用变量泵控制技术,大大提高了机械工程的工作效率,对提高产品的质量有一定帮助,在机械工程领域对于节能减排也起到重要作用,符合现代大型机械工程的需要。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。但变量泵在应用过程中,也存在一定问题,系统流量处于高状态下进行工作,对负载元件的运行速度有一定影响,对机械工程的工作效率起到阻碍作用,大型机械工程在使用变量泵控制的过程中,需要对系统流量进行有效控制,充分发挥变量泵控制的作用,起到工程机械液压节能作用,提高机械工程领域的环保意识。
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2.3多路阀多方式控制
机械工程在电路控制的过程中,我们通常需要采用多路阀进行有效控制,这对多元化企业的发展过程,采用多路阀多方式进行有效控制,是符合现代大型机械工程领域需要,也是社会对现代机械企业提出的新要求。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。现代化企业在发展过程中,在发展核心生产力的过程中,有必要提高其实际的应用效果,注重企业的发展与社会责任进行有机联系起来,现在全世界都重视环境保护,在企业的发展历程过程中,必须注重节能减排,保护生态环境,是每个企业的责任。
三、动力改装环节下的电力节能措施
3.1串联式混合动力系统
发动机不与动力传动系统实施相连处理,减少内部结构的复杂效用,保证系统高效率区工作的稳定成果。电动机随负荷的变化规律具体调节转速和转矩输出信息,利用发电机电能支持功能维持工作区域的稳定性能,保证能量效率和排放性能呈正比增长。但实际系统的负载能力完全依赖于电动机的额定功率水准,整体转速控制要求相对比较严格,一旦在细节上出现任何形式的偏差,将会严重影响工作质量。
3.2并联式混合动力系统
其动力来源包括两种形式:发电机和电动机,利用二者之间的转矩合成器进行动力传动系统的连接,以此来保证机械运转对发动机转矩的需求;这种结构还可以衍生协同驱动行驶效果,其主要特点是发动机与电动机实现联合驱动,保证动力设备维持强劲的支持能力,因此对控制系统的技术要求较高,但整体结构搭建活动中不需要考虑发电机设备,制动环节中可以适当回收发电机的制定能量,完善节能计划的细节规划标准。
四、工程机械液压系统节能技术的发展方向
从很多实践经验和科学研究均可以发现,液压系统节能水平的高低与液压系统能量的回收再利用之间存在联系。为了确保节能效果,针对节能液压元件进行优化和完善,目前液压系统功率匹配技术以及能量的再回收技术都还有些技术上面的难点,需要在今后的发展中不断完善,具体来讲有节能液压元件的使用,虽然能够产生节能效果,但是效果小而且发展速度慢。另外液压系统的功率匹配技术相对较弱,还无法满足工程机械液压系统节能要求。从能量回收的角度看待工程机械液压系统节能技术的发展前景,在元件方面能量的储存依靠的是泵,但是我国目前还不具备生产泵的技术条件,需要一直购买他国的技术产品。另外在系统控制方面,尽管已经有了能量回收再利用液压系统,但是就控制策略而言相对单一,无法满足复杂的能量利用要求。所以在未来发展方向仍然是实现燃油消耗最小化,提高能量管控效率。在未来可以从节能液压元件的使用入手,提高发展速度,多多完善液压系统的元件结构,降低能量消耗。要积极完善液压系统功率匹配技术,针对负载传感控制系统要采取优化措施,不断地加大技术含量。
结束语:
相信在未来的发展中,工程机械液压节能技术的发展将会更加完善,可以实现对负载、发动机以及流量泵进行综合控制,并且将智能化技术应用于系统控制中,通过传感器以及数字化装备,可以在计算机上精确显示,从而可以最大程度的提升系统的运行质量以及效率。
参考文献:
[1]田建涛,苏沛,赵悟.工程机械用柴油机和液压系统控制新技术与展望[J].工程机械文摘,2014(5):63-66.
[2]李枫,王欣,王盼盼,等.起升机构闭式液压系统节能研究[J].建筑机械,2015(7):93-97.
[3]林庆云.工程机械柴油机新技术应用趋势[J].工程机械与维修,2012(11):128.
论文作者:曹江涛,张磊
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/25
标签:节能论文; 液压系统论文; 系统论文; 工程机械论文; 机械工程论文; 负载论文; 液压论文; 《基层建设》2018年第35期论文;