摘要：液压系统是工程机械中常见的能量传动和控制设备。根据相关理论，传输过程中必然会产生一定的能量消耗，且能量的损失是必然的。只有不断改进相关技术才能降低能量损耗，提高能量利用效率，促进经济不断发展。
关键词：工程机械；液压系统；节能技术；发展
引言
工程机械液压节能技术的快速发展，机械液压节能技术发展的多样化，各类技术也都瑕瑜互见。继续加大对工程机械液压节能技术的深入研究与应用非常关键，可以有效提升工程机械的工作效率和稳定性，起到节约资源和保护环境的意义。
1工程机械液压节能减排技术的发展与应用现状分析
1.1变量泵控制节能技术
实际工作过程中，工程机械往往只有较小的工作空间。为了降低工程机械的能量损失，最好能够将变量泵和压力感应调节发动机应用到工程机械设计中。变量泵具有操作方法简单、时效性较强、污染小的特点，因此在实际的工程机械设计中应用较多。变量泵主要有三种形式，主要是排量控制、LS负载敏感控制以及LUDV控制。
1.1.1排量控制
这里的排量控制，就是为了达到目标排量而采取正流量控制和负流量控制的方式来实现工程机械排量的控制。第一，负流量控制。负流量控制系统最早应用于挖掘机机械，能够最大程度减少旁路节流损失。和传统的控制方式相比较，负流量控制能最有效降低泵的总流量功率损耗量，并起到了良好的节能减排效果。第二，正流量控制。正流量控制系统是在负流量控制系统的基础上进行研发，主要通过对操作手柄压力的变化来调节控制转向阀门。Rexroth8V系列主泵的工作原理就是正流量控制原理。这种形式能够比负流量控制更加智能、节能、环保。
1.1.2 LS负荷敏感控制
LS负荷敏感能够实现输出压力、流量以及负载三者之间的协调配合，进而保证液压系统保持在较高的工作效率下。但是，此种控制方法在液压阀过大时，会严重影响负荷元件的运动速度，从而在一定程度上破坏液压系统的内部稳定性。因此，是否使用LS负荷敏感控制主要应该取决于液压系统的内部流量大小。如果流量过大，则应该选用其他方式。
1.1.3 LUDV控制
LUDV系统是以LS系统为基础进行研发的。相对于LS系统，此系统敏感控制的不足性明显减小。这种系统是单泵回路系统，设置了与之相应的压力补偿阀，负载压力信号的值与整个系统中的极限压力值有着明显关系。因此，如果在负载变化不明显的情况下，LUDV系统是首选。图1为常见的能量损耗。
1.2混合动力节能技术
传统的液压挖掘机动力系统具有较低的工作效率，且通常情况下不与负载相匹配。此外，这种动力系统的油耗水平较高，排放量较大。为了解决传统液压挖掘机动力系统的上述问题，国内外的工程机械生产商进行了多项研究，发明了混合动力液压挖掘机。这里的混合动力是指电池和柴油机共同工作，在负载较小的情况下，通过柴油机驱动发电机发电，并将电能储存在蓄电池、超级电容等多种储能元件中。当混合动力液压挖掘机在大负载工况下进行工作时，这些储能元件会将储存的电能释放用于驱动电机，且这部分电能会和柴油机产生的能量一起工作，保证释放的能量能够符合峰值负载功率的要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆也有部分混合动力液压挖掘机直接用电机进行液压系统的驱动，进而保证柴油机的输出功率能够与扭矩保持在一个平衡状态。混合动力的典型代表有小松HB205-1混合动力液压挖掘机和卡特彼勒336E型混合动力液压挖掘机等。这两个类型的混合动力液压挖掘机相对于传统的挖掘机具有油耗水平较低的特点。同时，挖掘机的工作噪音也有所降低。经过试验验证，混合动力的燃机工作点通常都在经济工作区的范围内。通过使用电机控制技术能够保证挖掘机的每个液压缸都使用闭式传统控制的方法进行控制，消除了传统液压机使用的多路阀控制方法，也就消除了阀内产生的节流损失。此外，使用混合动力液压系统还能回收回转动能、工作装置重力势能。但是，该系统的能量转换环节复杂、能量损失严重，系统工作的技术要求较高，制作成本也较传统的系统高。该系统的这些缺点致使工程机械中的混合动力技术应用范围较小。
1.3多路阀组合节能技术
多路阀是工程机械液压系统的关键控制元件。对多路阀进行研究和改进是国内外专家学者的重要研究课题，并且经过不断研究取得了一定的研究成果。德国LINDE公司的工作人员对阀体流道进行了研究，研究了新的制作工艺。首先将多片金属薄板用激光进行切割，完成切割后的薄板通过一定程度的组合形成流道。该阀体流道的新型制作工艺相对于传统的制作工艺，气流体阻力大大降低。韩国的斗山重工进行大量研究研发了一套系统，专门用来进行阀口面积的计算。该计算软件计算的多路阀主阀阀门面积较为准确。究其原因，主要是计算结果通过具体参数来确定，计算的面积能够为自动调节阀门面积提供依据，从而将该系统的流量损失降到最低，大大提高了能量利用率。整体式多路阀具有内部流道复杂、制造难度大、流阻较大的特点。在未来的发展中，多路阀可能会回到分片式结构上，能够将管道引到各个阀门上，最大化降低阀门的制造难度，降低阀门流阻，提高系统的工作可靠性和高效性。
2工程机械液压节能技术的发展趋势
在实际工程施工中工程机械液压节能技术的应用可以有效提高节能减排水平。计算机技术与工程机械液压节能技术的高效融合，既保证了工程机械检测系统的可靠性和稳定性，还提高了检测质量和效率。工程机械的运行中通过对系统内各控制参数实现智能化的管理与控制，达到工程机械的节能控制快速发展。
工程机械液压节能减排技术的重点是对机械的功率进行全方位科学有效的匹配，而不是只对某一具体领域进行功率的匹配，只有这样才能到达工程机械液压系统的节能减排。以往的工程机械在实际工作运行中对功率的匹配上，只是对某一具体领域进行功率的补偿和匹配，由于没有全方位的考虑机械的整体功率匹配情况，只有控制变量泵的排量，才能实现泵与负载之间的合理匹配，在控制泵排量时，才能实现发动机与泵功率的合理匹配，很容易导致相互干扰，达不到节能减排的效果，只有全方位的整体考虑实际功率匹配，才能保障工程机械液压系统高效运行。只有变量泵节能和LS负载敏感控制系统节能控制方法实现节能和工程机械液压功率降低排放，通过LS负载敏感控制系统的泵，改变泵的压力和负载匹配，然后，匹配发动机功率来控制发动机的节气门，保证发动机的运行状态和效率保持平衡，实现全方位的功率匹配，达到节能减排的效果。
结束语
随着科学技术的快速发展，促进工程机械的技术创新，工程机械在实际应用中稳定性差，效率低，能耗高等缺点。工程机械液压节能技术的普及应用，对提高工作效率、保护环境和节约资源具有重要意义。本文对工程机械液压节能减排技术的现状进行分析，并对发展趋势进行研究，提出建议仅供参考。
参考文献：
[1]张丽娜，吕坛.分析工程机械液压系统的可靠性[J].世界有色金属，2017（19）：276-277.
[2]王庆祝，顾程鹏.工程机械电子节能控制技术研究[J].工程机械与维修，2017（11）：49-51.
[3]凌彦波.工程机械液压节能技术的现状及发展趋势[J].机械管理开发，2017，32（05）：139-140.
论文作者:张睿
论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期
论文发表时间:2018/5/22
标签：工程机械论文; 液压论文; 负载论文; 系统论文; 节能论文; 挖掘机论文; 功率论文; 《基层建设》2018年第6期论文;