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來講比較大，一些其他的元件能耗相對較小。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)動機(jī)息息相關(guān)。*，發(fā)動機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中會輸出并負(fù)載能量，進(jìn)而達(dá)到對能量的回收再利用。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。具體來講，發(fā)動機(jī)所產(chǎn)生的多余動能能夠被有效利用，不僅如此，發(fā)動機(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)動機(jī)輸出能量相比較小的時(shí)候，液壓泵才會被發(fā)動機(jī)帶動并旋轉(zhuǎn)起來。在這一過程中發(fā)動機(jī)輸出的動能是多余的，能夠被轉(zhuǎn)化成液壓能儲存起來以作他用。關(guān)于負(fù)載動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)對轉(zhuǎn)動負(fù)載具有積極作用。液壓控制系統(tǒng)采用的都是左右對稱設(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)制動的時(shí)候，能量的回收再利用效果會更好，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)相對較弱，還無法滿足工程機(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存依靠的是泵，但是我國目前還不具備生產(chǎn)泵的技術(shù)條件，需要一直購買他國的技術(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單一，無法滿足復(fù)雜的能量利用要求。所以在未來發(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
在今后世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展中節(jié)能減排的理念會更加深入人心，會滲透到工業(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。我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與發(fā)達(dá)國家之間還存在很大的差距，這些都需要我國不斷地優(yōu)化發(fā)展方法和工程機(jī)械設(shè)備才能夠縮小，要吸收他國先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)，提高我國的工業(yè)發(fā)展水平。