王运来 杨涛 张建

摘要：近年来，工程机械的数量及品种大量增加，以至于工程机械所排放的污染物、消耗的资源、产生的粉尘及噪音等造成的影响惊人，即工程机械的发展受到了环境破坏的严重制约。所以，工程机械今后的发展趋势应倾向于节能型、环保型产品的研发，即工程机械的设计与制造应尽可能满足生态环境发展的要求。本文对工程机械液压节能技术的现状及发展趋势进行了分析，以促使对该项技术的普及和应用

关键词：工程机械;节能液压技术;现状与发展

液压传动是以流体作为工作介质对能量进行传动和控制的一种传动形式。利用有压的液体经由一些机件控制之后来传递运动和动力。液压技术渗透到很多领域，不断在民用工业、在机床、工程机械、冶金机械、塑料机械、农林机械、汽车、船舶等行业得到大幅度的应用和发展，而且发展成为包括传动、控制和检测在内的一门完整的自动化技术。但是随着工程机械的普及应用，发现工程机械具有能耗大、污染环境等缺点，所以，为了保护环境和节约资源必须要对工程机械进行节能减排，因此，工程机械液压节能技术的研究具有很重要的积极意义。

1 我国工程机械液压节能技术发展现状

我国的液压工业开始于20世纪50年代，目前正处于迅速发展，提高的阶段。其产品最初只用于机床和锻压设备，后来才用到拖拉机和工程机械上。自从1964年从国外引进一些液压元件生产技术，同时进行自行设计液压产品以来，我国的液压件生产已从低压到高压形成系列，并在各种机械设备上得到了广泛的使用。工程机械液压节能主要是通过电液比例控制、混合动力和变量泵等方式完成的。液压节能的方式并不是相互独立的，而是相互关联的，只有合理结合各个节能方式就能实现最优的液压节能，提高运行效率。

1.1变量泵控制节能技术

通过变量泵的方式进行液压节能是当工程机械的施工空间有很大难度时，可以调节变量泵的排量解决问题，控制压力感应、调节发动机功率等方法可以减少消耗能源。

（1）排量控制。排量控制是通过直接改变变量泵排量的方式，使控制压力达到所需要的排量值，排量控制主要包括负流量控制和正流量控制两种方式。

第一，负流量控制。负流量控制系统最初应用在挖掘机上，该系统可消除开中心六通多路阀工作时产生的旁路节流损失。相对于传统的恒功率变量控制来说，负流量控制克服了泵总在最大流量、最大功率、最大压力下工作的极端状态，取得了十分明显的节能效果。

第二，正流量控制系统。正流量控制系统是以负流量控制技术为基础发展起来的一项节能技术，该技术特点是操作手柄的先导压力能对转向阀和泵的排量进行调节和控制。正流量控制调节泵的压力信号自先导阀发出，而泵与主控制阀的动作具有高度一致性，这就决定了正流量控制敏感性要优于负流量控制。

（2）LS负荷敏感控制。LS负荷敏感控制可以把输出压力、流量以及负载的需求调节为一致的，以达到提高液压系统工作效率的目的。

（3）LUDV控制。LUDV系统是单泵单回路系统，区别于其他的负载传感系统，LUDV系统是在节流阀的后面设置了压力补偿阀。负载压力信号决定了该系统中梭阀的极限压力。所以LUDV系统在负载变化不大的机械中应用较多，如小型装载机和小型挖掘机。

1.2电液比例阀控制节能技术

在工程机械液压系统中应用电液比例阀可以简化液压信号的传递管道，从而应用电信号传递液压数据，缩短响应时间，更有利于工程机械的操作。目前计算机技术有了很大进步，可以将计算机与液压系统相结合，实现电液控制智能化，应用计算机技术可以实时监控液压油压和柴油机转速等参数，通过具体数据对工程机械进行相应的动力调整，保证液压系统时刻工作在高效、节能的状态，避免能量浪费。所以，应用计算机技术，发展电液比例控制智能化是未来主要发展趋势。

1.3多路阀组合节能技术

目前在工程机械中应用了很多的多路阀，在多路阀系统中，可以采用直通供油的方式对优先回路进行组合;在中位时，直通共有路和并联共有路共同组成并联回路。可以及时对系统压力、发动机功率以及流量进行监测并反馈给传感阀进行全面控制。多路阀组合的智能化程度越高，液压节能效果越明显。

1.4混合动力系统的应用

在汽车以及工程机械上己经获得了较好的應用效果，其中液压挖掘机、城市公交、高级轿车对混合动力系统的应用更为突出。目前，混合动力系统包括电能作为储存的混合动力系统和压力作为储存的混合动力系统两种动力系统，其具体的功能特点如下①电能储存其主要分为混联式混合动力系统、并联式混合动力系统、串联式混合动力系统。该混合动力系统是以电能作为储存的，这种状态下的电动机工作则更为稳定，不仅工作的时间能够得以延长，还能够回收多余的电能促使系统节能的有效达成。②压力储存与传统的动力系统相比，该混合动力系统对零部件的损坏得以减少，同时汽车尾气的排放也得到了一定程度的控制，对环境的保护具有重要的促进作用。除此以外，通过此种混合动力系统的应用，汽车牵引力的控制和能量的传递都能够得以实现。

2发展趋势

以上所介绍的是目前来说在液压系统节能技术中运用比较多的集中技术。但目前来讲，工程机械中对节能影响最明显的仍是系统的功率匹配问题。过去采用的通常是局部功率匹配，这样的方式很难实现较为明显的节能效果，同时，在局部功率匹配的过程中容易出现干涉现象，为节能造成更大的阻碍。而现在尚不成熟的全局功率匹配比局部功率匹配具有更好的灵活性，而且全局功率匹配能有效的解决干涉问题，并能从整体有效的提高液压系统节能效果，是工程机械液压节能技术未来的研究方向和发展趋势。

3 结语

综上所述，当前工程机械液压节能技术的种类繁多，且各自具有良好的节能、环保的特点。而在后续的工程机械应用中，还需要进一步促使节能技术的发展和研究，最大程度的解决处理机械运行中出现的各种问题，从而有效节能、保护环境的同时，强化工程机械的运行效率

参考文献：

[1] 姜晓峰.解析工程机械液压节能技术的现状及发展趋势[J].山东工业技术，2016，（1）.

[2] 上官兵.工程机械液压系统故障监测诊断技术的现状和发展趋势[J].科技资讯，2015，（14）.

作者简介：

杨涛（1987-4月），性别：男，民族：汉，籍贯：山东济宁，学历：本科，职称：助理工程师，工作单位：小松山推工程机械有限公司，邮编：27200，研究方向：工程机械制造。

张建（1984-10月），性别：男，民族：汉，籍贯：山东济宁，学历：本科，职称：助理工程师，工作单位：小松山推工程机械有限公司，邮编：27200，研究方向：工程机械制造。

王运来（1988-5月），性别：男，民族：汉，籍贯：山东济宁，学历：本科，职称：助理工程师，工作单位：小松山推工程机械有限公司，邮编：27200，研究方向：工程机械制造。

（作者单位：小松山推工程机械有限公司）