導(dǎo)語(yǔ)：工程機(jī)械液壓系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)發(fā)展策略一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

摘要：隨著現(xiàn)代化、信息化、科技化水平不斷提高，我國(guó)重視現(xiàn)代工業(yè)化機(jī)械技術(shù)的研究，對(duì)應(yīng)的技術(shù)水平也有了很大提高，但是其內(nèi)部仍然存在一些缺陷，比如噪音污染嚴(yán)重、資源損耗過(guò)度等等，這些問(wèn)題都限制了工程機(jī)械整體的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。為響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，許多工程企業(yè)以生態(tài)文明建設(shè)為核心，實(shí)施了多角度的節(jié)能技術(shù)設(shè)計(jì)，落實(shí)開(kāi)發(fā)了節(jié)能環(huán)保型產(chǎn)品，使得液壓系統(tǒng)的節(jié)能效益成為現(xiàn)實(shí)。液壓系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的開(kāi)發(fā)研究設(shè)計(jì)過(guò)程頗為復(fù)雜，要理論與實(shí)際結(jié)合，整體與部分統(tǒng)一觀察，全面分析，注重細(xì)節(jié)，滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用需求。

關(guān)鍵詞：液壓系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)；現(xiàn)代工程機(jī)械；未來(lái)發(fā)展前景趨向

現(xiàn)代工程機(jī)械中使用的液壓系統(tǒng)采用了一種全新的液壓傳動(dòng)技術(shù)，這種技術(shù)融入了計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、微電子、新材料和新工藝等等，這使得液壓系統(tǒng)應(yīng)用起來(lái)更靈活、更方便、更節(jié)能[1]。節(jié)能控制技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在諸多方面：首先是燃油的利用率得到了有效的提高，但更重要的是這一技術(shù)通過(guò)降低勞動(dòng)強(qiáng)度、減少使用成本以及提升工作效率等方式全面提高了整個(gè)機(jī)械的質(zhì)量。

1節(jié)能設(shè)計(jì)在工程機(jī)械中的價(jià)值

1.1確保了機(jī)械液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定

機(jī)械液壓系統(tǒng)的核心是輔助系統(tǒng)和傳動(dòng)系統(tǒng)，其穩(wěn)定性直接決定著機(jī)械制造水平，需要格外的重視，鑒于此，當(dāng)前的首要任務(wù)是強(qiáng)化機(jī)械液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定，促進(jìn)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展[2]。工程機(jī)械實(shí)施過(guò)程表現(xiàn)出了時(shí)間長(zhǎng)、強(qiáng)度大的特點(diǎn)，如果液壓系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間處于負(fù)荷狀態(tài)，就會(huì)形成不必要的摩擦，引發(fā)一系列的噪音，此時(shí)，機(jī)械液壓系統(tǒng)的運(yùn)行效率將會(huì)在短時(shí)間內(nèi)迅速下降，造成高能耗問(wèn)題。為了有效緩解以上問(wèn)題的發(fā)生，機(jī)械液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要充分考慮節(jié)能因素，其目的是減少液壓系統(tǒng)的負(fù)荷時(shí)間，避免不必要的機(jī)械摩擦，改善機(jī)械運(yùn)行效率。

1.2實(shí)現(xiàn)了機(jī)械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

要想促使裝備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，就必須考慮節(jié)能技術(shù)，并借助多個(gè)手段實(shí)現(xiàn)節(jié)能技術(shù)與制造業(yè)技術(shù)的結(jié)合，改善機(jī)械運(yùn)行效率。當(dāng)前來(lái)說(shuō)，節(jié)能技術(shù)已經(jīng)在機(jī)械產(chǎn)業(yè)中廣泛使用，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，符合我國(guó)的綠色環(huán)保發(fā)展理念[3]。初步研究發(fā)現(xiàn)，隨著節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，機(jī)械的液壓系統(tǒng)的能耗顯著下降，對(duì)應(yīng)污染物的排放量不斷降低，與生態(tài)環(huán)境保護(hù)理念相一致，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了綠色經(jīng)濟(jì)建筑，推動(dòng)了機(jī)械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

2工程機(jī)械液壓系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)分析

國(guó)內(nèi)外工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的工作環(huán)境存在較多的問(wèn)題，研究發(fā)現(xiàn)，其總體來(lái)看呈現(xiàn)惡劣的態(tài)勢(shì)，載荷變化較大，在很多時(shí)候形成了不必要的經(jīng)濟(jì)損失，如：發(fā)動(dòng)機(jī)的功率與油泵的功率不匹配、不契合引起的能量損失[4-7]。為了更好地減少工程機(jī)械液壓系統(tǒng)面臨的困境，改善其應(yīng)用環(huán)節(jié)造成的能量損失，實(shí)現(xiàn)智能化系統(tǒng)控制，更好地發(fā)揮節(jié)能效果，我們應(yīng)該重視發(fā)動(dòng)機(jī)與油泵的匹配，從而有效利用發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)負(fù)荷起動(dòng)措施等相關(guān)改善措施，實(shí)現(xiàn)智能化控制，最終達(dá)到其能夠在任何工作狀態(tài)下功率利用率都能達(dá)到最佳的目標(biāo)。

2.1流量控制措施

在液壓系統(tǒng)中，可以對(duì)流量大小進(jìn)行控制以達(dá)到節(jié)能的效果。如果工作裝置需要流量，就可以通過(guò)調(diào)節(jié)主控路閥來(lái)匹配油泵輸出的流量，當(dāng)主控多個(gè)路閥置于中心位置是，油泵的輸出流量最小。

2.2負(fù)荷傳感控制措施

相較于其他控制措施而言，負(fù)荷傳感控制技術(shù)有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，可以按照人為設(shè)定的特點(diǎn)自行適應(yīng)。一般情況下，可以在油泵和操縱閥之間、操縱閥和執(zhí)行器之間、執(zhí)行器和回油路之間設(shè)置安裝有負(fù)荷傳感作用的壓力補(bǔ)償閥，但是需要注意的是，將壓力補(bǔ)償閥布置在不同的位置，它的控制性能和精度會(huì)有所不同，但無(wú)論如何都可以實(shí)現(xiàn)流量按需提供，起到節(jié)能的效果。將壓力補(bǔ)償閥安裝在油泵與操縱閥之間，利用其壓差實(shí)現(xiàn)流量按需輸出，最大的優(yōu)勢(shì)就是不會(huì)受到負(fù)荷大小的影響實(shí)現(xiàn)多機(jī)構(gòu)復(fù)合動(dòng)作[8]。但是如果存特殊的情況，那么高負(fù)荷和低負(fù)荷的機(jī)構(gòu)不能，如果還要進(jìn)行多機(jī)構(gòu)復(fù)合動(dòng)作，那么就應(yīng)該優(yōu)先滿(mǎn)足低負(fù)荷的動(dòng)作。

2.3油泵功率控制措施

從定義上看，油泵功率控制包含復(fù)雜的內(nèi)容，其在動(dòng)力滿(mǎn)足工況的前提下，可以通過(guò)恒功率控制、工況功率控制或者功率分級(jí)控制等方法對(duì)其進(jìn)行控制，使發(fā)動(dòng)機(jī)盡可能的在功率允許的范圍內(nèi)運(yùn)作。

2.4發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)負(fù)荷起動(dòng)措施

發(fā)動(dòng)機(jī)等元件組成了發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)負(fù)荷起動(dòng)裝置。在設(shè)置安裝起動(dòng)裝置的過(guò)程中，一般會(huì)將電動(dòng)馬達(dá)和延時(shí)開(kāi)關(guān)并聯(lián)于起動(dòng)開(kāi)關(guān)處，三者形成一個(gè)連動(dòng)系統(tǒng)，也就是說(shuō)，當(dāng)起動(dòng)開(kāi)關(guān)運(yùn)作時(shí)，不需要再對(duì)起動(dòng)馬達(dá)的動(dòng)力進(jìn)行加強(qiáng)，起動(dòng)馬達(dá)、電動(dòng)卸荷閥以及延時(shí)開(kāi)關(guān)就會(huì)工作。發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)負(fù)荷起動(dòng)裝置優(yōu)勢(shì)明顯：既能夠減輕發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)負(fù)荷使其無(wú)論在何種氣候條件下都能順利啟動(dòng)，也能夠大大降低起動(dòng)故障率。

2.5混合動(dòng)力節(jié)能技術(shù)

初步研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)存在的多個(gè)層面的問(wèn)題，其中最主要的是工作效率低，尤其是無(wú)法實(shí)現(xiàn)匹配負(fù)載，該類(lèi)問(wèn)題無(wú)法解決，將導(dǎo)致耗油水平的增加。鑒于此，當(dāng)前需要研究的是混合動(dòng)力節(jié)能技術(shù)，確保電池和柴油機(jī)在同一時(shí)間內(nèi)進(jìn)行工作，最大程度上降低負(fù)載問(wèn)題。值得注意的是，如果負(fù)載比較小，柴油機(jī)就需要擔(dān)負(fù)起發(fā)電的任務(wù)，將多余的電能儲(chǔ)存起來(lái)，如果負(fù)載壓力大，就會(huì)將儲(chǔ)存的電能釋放，為電機(jī)的工作提供電力。隨著時(shí)代的發(fā)展，混合動(dòng)力節(jié)能技術(shù)逐漸成熟，成為了最核心的電機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)，表現(xiàn)出了極強(qiáng)是輸出功率和扭矩[9]。從宏觀角度來(lái)看，小松HB205-1和卡特彼勒336E型搭配了混合動(dòng)力節(jié)能技術(shù)，其動(dòng)力系統(tǒng)較傳統(tǒng)的設(shè)備有著顯著的優(yōu)勢(shì)，即耗能的降低和噪音的減少。混合動(dòng)力節(jié)能技術(shù)的出現(xiàn)促進(jìn)了機(jī)械行業(yè)的發(fā)展，尤其是實(shí)現(xiàn)了能源轉(zhuǎn)換效率的提高，在一定程度上減少了成本，與時(shí)代的發(fā)展趨勢(shì)一致。

3工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的節(jié)能發(fā)展前景或趨勢(shì)

我國(guó)重視信息化技術(shù)的研究，現(xiàn)代工業(yè)化機(jī)械技術(shù)的研究，對(duì)應(yīng)的技術(shù)水平也有了很大提高。在未來(lái)的時(shí)間里，工程機(jī)械液壓系統(tǒng)還將繼續(xù)完善，并向著智能化、一體化趨勢(shì)發(fā)展，這就需要設(shè)計(jì)人員的共同努力，實(shí)施了多角度的節(jié)能技術(shù)設(shè)計(jì)，落實(shí)開(kāi)發(fā)了節(jié)能環(huán)保型產(chǎn)品，使得液壓系統(tǒng)的節(jié)能效益成為現(xiàn)實(shí)。

3.1機(jī)電液一體化控制

二十世紀(jì)八十年代初，電液比例控制初步使用，九十年代，為了強(qiáng)化工程技術(shù)的發(fā)展，設(shè)計(jì)出了機(jī)電液一體化控制模式，使得電液比例控制技術(shù)更加智能化，電液比例控制技術(shù)的出現(xiàn)使得機(jī)電液一體化控制過(guò)程更加便捷，代表著產(chǎn)品性能的改進(jìn)。運(yùn)用計(jì)算機(jī)對(duì)其進(jìn)行控制不僅可以自動(dòng)監(jiān)測(cè)液壓系統(tǒng)等運(yùn)動(dòng)參數(shù)，而且能夠自動(dòng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓系統(tǒng)有效實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能的效果，比如液壓挖掘機(jī)，將半自動(dòng)操縱應(yīng)用于平地、斜坡修整工作中，司機(jī)不需要再對(duì)所有步驟程序樣樣精通樣樣熟練就可以高效的完成作業(yè)。

3.2柴油機(jī)電噴控制

當(dāng)代汽車(chē)行業(yè)已逐步采用電噴柴油機(jī)，工程機(jī)械行業(yè)對(duì)該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用已拉開(kāi)序幕，大面積推廣將指日可待。柴油機(jī)電控噴射系統(tǒng)采用管控噴油時(shí)長(zhǎng)的方式調(diào)整相應(yīng)負(fù)荷量。柴油機(jī)的電控噴射體系包含傳感器、控制器（ECU）以及執(zhí)行組件等三個(gè)方面，主要功能是用電子控制噴油系統(tǒng)，進(jìn)而及時(shí)操控噴油量和相應(yīng)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。通過(guò)控制溫度、旋轉(zhuǎn)速度、壓力等相應(yīng)的傳感器，實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)同步反映到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，比對(duì)控制系統(tǒng)中對(duì)應(yīng)的運(yùn)行參數(shù)，繼而通過(guò)數(shù)據(jù)運(yùn)算，采取最佳值控制實(shí)施操作，運(yùn)行噴油體系，確保柴油機(jī)處于良好狀況。

3.3油泵多功能組合控制

為不斷滿(mǎn)足工況以及節(jié)能需求，油泵的各個(gè)節(jié)能舉措及其綜合操控將越來(lái)越被普及應(yīng)用。之前的液壓系統(tǒng)里，油泵的控制功效主要包括切斷壓力等。伴隨著各項(xiàng)技術(shù)的快速發(fā)展，油泵的控制功能出現(xiàn)了越來(lái)越多的組合。控制方式方面，包含了微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)以及BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)等[10]。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方法有極大優(yōu)勢(shì)，它能有效應(yīng)對(duì)復(fù)雜非線性以及不確定系統(tǒng)性控制。該方法通過(guò)模擬人類(lèi)的一些特征，因此具備一定的學(xué)習(xí)功能和適應(yīng)能力，這種控制方法已作為只能控制的一個(gè)全新分支，將逐步被用于液壓系統(tǒng)的節(jié)能控制功能方面。

3.4智能化控制和匹配油泵與發(fā)動(dòng)機(jī)功率

采取計(jì)算機(jī)控制技術(shù)發(fā)展升級(jí)操作手段，借助多個(gè)技術(shù)促進(jìn)油泵功率，其目的是改善發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率，帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)全面智慧化目標(biāo)。當(dāng)前，小松挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)實(shí)施了全面的強(qiáng)化，尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)控制是通過(guò)2個(gè)微小處理器來(lái)完成，從而達(dá)到了操作作業(yè)的精準(zhǔn)控制需求，實(shí)現(xiàn)了減少能量損失、提高工作效率的目的。3.5CAN總線控制CAN（ControllerAreaNetwork）總線控制技術(shù)是從20世紀(jì)80年代初開(kāi)始，德國(guó)的Bosch公司基于現(xiàn)代汽車(chē)冗雜的控制和測(cè)試儀數(shù)據(jù)交換問(wèn)題，采取CAN技術(shù)，能將發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓、電子以及操縱組合等多個(gè)控制系統(tǒng)的控制器優(yōu)化組合，占據(jù)空間小，布線相對(duì)簡(jiǎn)易，方便維修，能系統(tǒng)提升整機(jī)性能。通過(guò)利用該技術(shù)，機(jī)械裝備的可靠性、智慧化、擴(kuò)容性、適應(yīng)性獲得了極大提升。CAN總線控制技術(shù)迅速發(fā)展的同時(shí)，將被大規(guī)模應(yīng)用到工程機(jī)械中。

4結(jié)語(yǔ)

工程機(jī)械的能源節(jié)約不止停留在減少燃油消耗指數(shù)上，更為重要的是機(jī)器整體作業(yè)功能、可靠度、使用年限等多個(gè)方面疊加的綜合評(píng)價(jià)。譬如，發(fā)動(dòng)機(jī)跟油泵的功率匹配程度高，就會(huì)有效減少主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的耗油量，縮減駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度、降低其操控熟練水平的硬性規(guī)定，從而有效提升作業(yè)效率及安全性能。通過(guò)CAN總線控制技術(shù)則能縮減接插件的數(shù)量，提高空間利用率，便于保養(yǎng)維修，降低事故率。積極利用節(jié)能技術(shù)是提高機(jī)械效能的首要手段。為響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，許多工程企業(yè)以生態(tài)文明建設(shè)為核心，實(shí)施了多角度的節(jié)能技術(shù)設(shè)計(jì)，使得液壓系統(tǒng)的節(jié)能效益成為現(xiàn)實(shí)。液壓系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的開(kāi)發(fā)研究設(shè)計(jì)過(guò)程頗為復(fù)雜，需要進(jìn)行全面分析，尤其是注重細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，最大化滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用需求。伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，節(jié)能新技術(shù)及新措施將不斷出現(xiàn)并更新。在未來(lái)的時(shí)間里，機(jī)械液壓系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)還將繼續(xù)完善，尤其是做到能耗的降低，符合我國(guó)國(guó)情。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁天宇.工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)研究[J].農(nóng)家參謀，2017（18）：205.

[2]周文武.淺談機(jī)械液壓系統(tǒng)的節(jié)能特性及優(yōu)勢(shì)[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2020（05）：70-71.

[3]李寶琛.關(guān)于機(jī)械液壓系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的研究[J].大眾標(biāo)準(zhǔn)化，2019（18）：19-20.

[4]王保剛.工程機(jī)械液壓系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)綜述與發(fā)展[J].南方農(nóng)機(jī)，2018，49（18）：64.

[5]何志勇.工程機(jī)械液壓系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)綜述與發(fā)展[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2018（06）：221-222.

[6]周澤德.探討礦產(chǎn)工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展[J].世界有色金屬，2017（22）：46-47.

[7]王慶祝，顧程鵬.工程機(jī)械電子節(jié)能控制技術(shù)研究[J].工程機(jī)械與維修，2017（11）：49-51.

[8]史繼江.機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展研究[J].中國(guó)設(shè)備工程，2017（20）：150-151.

[9]張建新.工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)的發(fā)展研究[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2017（10）：64-65.

[10]劉毅.論工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].南方農(nóng)機(jī)，2017，48（02）：75.

作者：張斌 單位：臨朐縣工業(yè)和信息化局