工程機(jī)械液壓系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)綜述與發(fā)展

1 工程機(jī)械液壓系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)
1.1 液壓系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)
工程機(jī)械液壓系統(tǒng)節(jié)能實(shí)現(xiàn)目的需要借助于節(jié)能液壓元件。節(jié)能液壓元件能量的消耗一般都是集中于油液泄露、內(nèi)摩擦等環(huán)節(jié)上，在這一些環(huán)節(jié)中流量和壓力都會(huì)存在損失。在工程機(jī)械液壓系統(tǒng)中常見的能量轉(zhuǎn)換元件又液壓泵、液壓馬達(dá)以及液壓缸等，這些元件的能量損失相對(duì)來(lái)講比較大，一些其他的元件能耗相對(duì)較小。目前從節(jié)能液壓元件入手所做的優(yōu)化是將齒輪式結(jié)構(gòu)更換為葉片式結(jié)構(gòu)，在經(jīng)過(guò)一系列的發(fā)展和進(jìn)步之后形成柱塞式結(jié)構(gòu)。提高的不僅是負(fù)載速度，還有容積效率以及機(jī)械效率。在工業(yè)生產(chǎn)中現(xiàn)在采用的比較多的具有節(jié)能效果的元件又柱塞泵，能夠大大降低摩擦所造成的能耗，在這一過(guò)程中采用的方式在一些斜盤以及柱塞和缸體的表面涂抹特殊材料，這樣達(dá)到降低能耗的目的。另外的則是針對(duì)液壓泵的優(yōu)化和改進(jìn)，即豐富液壓泵的變量控制方式。
另外針對(duì)液壓系統(tǒng)作出的功率匹配技術(shù)也提高工程機(jī)械的節(jié)能效果。這種技術(shù)大程度上解決了液壓系統(tǒng)輸出功率與負(fù)載特性曲線之間的協(xié)調(diào)性問題，降低流量和壓力的損耗，提升液壓系統(tǒng)的能量利用率。雖然目前液壓系統(tǒng)的功率匹配技術(shù)還處于發(fā)展和完善階段，但是前景非常廣闊。關(guān)于正流量和負(fù)流量的控制技術(shù)也在不斷地提高。正流量主要是依靠主控閥閥芯先導(dǎo)控制壓力，負(fù)流量則是借助液壓泵的作用，完成對(duì)排量的控制。工程機(jī)械液壓系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)還表現(xiàn)在負(fù)載傳感控制系統(tǒng)的發(fā)展和完善上面，負(fù)載傳感控制系統(tǒng)能夠反饋負(fù)載流量和壓力，這種反饋可以以電液信號(hào)的方式實(shí)現(xiàn)，促進(jìn)了負(fù)載壓力與系統(tǒng)流量之間的適應(yīng)和匹配性。除此之外，在工程機(jī)械液壓系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)中表現(xiàn)為突出的是柴油機(jī)電噴控制，因?yàn)椴裼蜋C(jī)是工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的動(dòng)力源。電噴控制技術(shù)能夠提高噴油泵的循序量，并且可以確保轉(zhuǎn)速不影響到噴油泵工作，工作效率會(huì)大大提高。
1.2 回收再利用能量技術(shù)
能量的回收再利用技術(shù)與發(fā)動(dòng)機(jī)息息相關(guān)。*，發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中會(huì)輸出并負(fù)載能量，進(jìn)而達(dá)到對(duì)能量的回收再利用。這種技術(shù)應(yīng)用于工程機(jī)械液壓系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)當(dāng)中，在負(fù)載機(jī)械能的減少方面以及負(fù)功率輸入形式方面都具有積極作用，此種技術(shù)能夠有效防止系統(tǒng)的溫度太高引發(fā)的各種機(jī)械設(shè)備損壞現(xiàn)象。具體來(lái)講，發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的多余動(dòng)能能夠被有效利用，不僅如此，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)負(fù)載的機(jī)械能也可以被回收利用。比如在實(shí)際生活中常見的有起重機(jī)、液壓電梯等。一般只有在液壓系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)負(fù)載所需的能量與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出能量相比較小的時(shí)候，液壓泵才會(huì)被發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)并旋轉(zhuǎn)起來(lái)。在這一過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)能是多余的，能夠被轉(zhuǎn)化成液壓能儲(chǔ)存起來(lái)以作他用。關(guān)于負(fù)載動(dòng)能的回收再利用則強(qiáng)調(diào)的是行走機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，這兩個(gè)機(jī)構(gòu)對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)負(fù)載具有積極作用。液壓控制系統(tǒng)采用的都是左右對(duì)稱設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)有利于能量的回收再利用，特別是當(dāng)回轉(zhuǎn)制動(dòng)的時(shí)候，能量的回收再利用效果會(huì)更好，能夠達(dá)到節(jié)能的效果。
2 工程機(jī)械液壓系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的發(fā)展方向
從很多實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)研究均可以發(fā)現(xiàn)，液壓系統(tǒng)節(jié)能水平的高低與液壓系統(tǒng)能量的回收再利用之間存在聯(lián)系。為了確保節(jié)能效果，針對(duì)節(jié)能液壓元件進(jìn)行優(yōu)化和完善，目前爺爺系統(tǒng)功率匹配技術(shù)以及能量的再回收技術(shù)都還有些技術(shù)上面的難點(diǎn)，需要在今后的發(fā)展中不斷完善，具體來(lái)講有節(jié)能液壓元件的使用，雖然能夠產(chǎn)生節(jié)能效果，而是效果小而且發(fā)展的速度并不快。另外液壓系統(tǒng)的功率匹配技術(shù)相對(duì)較弱，還無(wú)法滿足工程機(jī)械液壓系統(tǒng)節(jié)能要求。比較常見的還是局部功率匹配問題，局部功率匹配應(yīng)用的范圍比較廣。從能量回收的角度看待工程機(jī)械液壓系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的發(fā)展前景，在元件方面能量的儲(chǔ)存依靠的是泵，但是我國(guó)目前還不具備生產(chǎn)泵的技術(shù)條件，需要一直購(gòu)買他國(guó)的技術(shù)產(chǎn)品。另外在系統(tǒng)控制方面，盡管已經(jīng)有了能量回收再利用液壓系統(tǒng)，但是就控制策略而言相對(duì)單一，無(wú)法滿足復(fù)雜的能量利用要求。所以在未來(lái)發(fā)展方向仍然是實(shí)現(xiàn)燃油消耗小化，提高能量管控效率。在未來(lái)可以從節(jié)能液壓元件的使用入手，提高發(fā)展速度，多多完善液壓系統(tǒng)的元件結(jié)構(gòu)，降低能量消耗。要積極完善液壓系統(tǒng)功率匹配技術(shù)，針對(duì)負(fù)載傳感控制系統(tǒng)要采取優(yōu)化措施，不斷地加大技術(shù)含量。
3 結(jié)束語(yǔ)
在今后世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展中節(jié)能減排的理念會(huì)更加深入人心，會(huì)滲透到工業(yè)發(fā)展的方方面面，工程機(jī)械液壓系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的不斷完善也是確保節(jié)能減排理念不斷向前的一個(gè)基本保障。我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與發(fā)達(dá)國(guó)家之間還存在很大的差距，這些都需要我國(guó)不斷地優(yōu)化發(fā)展方法和工程機(jī)械設(shè)備才能夠縮小，要吸收他國(guó)先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)，提高我國(guó)的工業(yè)發(fā)展水平。