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液压机械节能控制技术发展探讨

2022-02-28周多虎

内燃机与配件 2022年5期

周多虎

摘要: 现如今,在我国工程机械技术水平不断提高的背景下,各种新技术在工程机械发展中得到了有效应用,其种类也在不断增加。特别是工程机械中的液压系统,不仅可以促进能量之间的转换,还具有调节范围大等特点。但是,其在应用中存在消耗能量等现象。基于此,本文对液压机械节能控制技术发展情况进行了分析。

Abstract: Nowadays, in the context of the continuous improvement of the technical level of my country's construction machinery, various new technologies have been effectively applied in the development of construction machinery, and their types are also increasing. Especially the hydraulic system in construction machinery can not only promote the conversion of energy, but also has the characteristics of large adjustment range. However, it consumes energy in applications. Based on this, this article analyzes the development of hydraulic machinery energy-saving control technology.

關键词: 液压机械;节能控制技术;发展探讨

Key words: hydraulic machinery;energy-saving control technology;development discussion

中图分类号:TG502.32                                      文献标识码:A                                  文章编号:1674-957X(2022)05-0085-03

0  引言

在对液压机械系统的特点进行分析时,发现其功率密度大,输出力也比较大。再加上,节流阀等阀控元件的存在,如果长时间运行就会出现节流损失,这会增加工程机械的工作效率,满足工程机械的需求量。这就需要加强节能技术在其中的有效应用,降低液压机械在运行中的能耗,保证液压机械系统运行的稳定性。

1  发展背景

20世纪,我国为了促进工程事业的发展,就已经研制出了不同的工程机械和液压设备。特别是装载机和挖掘机在其中的有效应用,可以让机械液压慢慢地从传统形式转变成了节能的形式,促进控制技术转变形式,保证种类的多样化,一般包括液压夯和液压剪等,并且这些新设备的功能全面,功率也比大等。特别是液压挖掘机在应用的过程中,可能会出现大量的能耗[1]。

因此,相关学者对液压机械的节能控制技术进行了研究,加强了对此疾病的有效应用。大恒功率变量泵在其中的应用,可以让设备中的能源利用率得到充分提升,在提高工作效率的基础上,预防能源过载等问题的发生。到了20世纪70年代,新流量控制系统等已经出现到了人们的视野中,并且在这种系统中,多路阀阀芯行程和泵输出流量已经成正比例。这个时候泵的排量随着阀芯位置会出现变化,为了减少节流的损失,加强对泵排量的有效控制,相关学者对液压机械节能控制技术的应用和发展进行了

分析。

2  我国机械液压节能技术的发展现状

现阶段,国内外的机械液压节能技术比较多,不同技术方式的作用效果是不同的。因此,在实际的工程生产中,需要选择合理的技术方式,积极发挥这几种技术方式的作用价值,促进所有技术之间的密切结合,在此基础上形成一个系统和综合性的节能技术。

2.1 变量泵控制

在具体的工程建设中,变量泵作为其中的主要设备之一,可以通过内部排量调节,促进与机械工作之间的配合,然后通过接收压力感中的相关数据,对发动机的功率和制动进行严格主动性控制,将节流调速进行科学转换。这种方式不仅可以在很大程度上减少能量的消耗,还能够强化整体的节能效果。特别是在变量泵运行中,一般要注意对排量的操作,加强对不同控制方式的科学选择。如图1所示。

如果遇到了工程建设中的节能,最好选取与其对应的变量和控制方式,在此基础获取更好的输出特性。在对变量泵的运行情况进行分析时,发现其中包含一些不同的控制方式,如排量控制和LS负载敏感控制等,这些方式的功能特点是不同的。首先是简述排量控制方式。在具体的工程建设中,不仅要保证变量泵的稳定运行,还要对其中的排量进行有效控制,在此基础上形成科学的排量控制方式,主要通过对压力的准确控制,进而得到更好的排量数据。特别是在排量控制中,一般分为正负这两种流量控制方式。

其次是LS负载敏感控制方式的应用。科学采用上述这种控制方式,能够寻求和输出压力差不多的负载情况,然后对工程当中的液压系统效率进行有效控制,避免其他因素对液压机械节能控制技术应用的影响。

2.2 电液比例技术以及柴油机电喷控制方式

在对电液比例技术进行分析时,发现此技术目前已经被广泛应用到了工程机械行业的生产中,并且在具体的施工当中,会应用電信号作为传输参数的主要方式。这不仅提高了机械工作的效率,还保证了动力系统运行的稳定性。尤其是在信息技术快速发展的今天,促进其与电液比例技术之间的有效结合,可以实现对液压机运行的智能化监控,加强对参数的整合。在此技术上,可以通过对种数据的研究,更加详细地了解到机械在运行中的动力情况,让其在运行的过程中,可以时刻保持最佳的状态,达到节能的效果。

柴油机电喷这种控制方式,其中的技术比较复杂,所涉及到的内容也比较多,如共轨和电控喷射等。这种类型的电控喷射系统,主要是对喷油的时间进行控制,进而调节系统的负荷值。此外,在对机械进行监控时,可以通过对转速和温度等数据的综合性监控,对这些数据进行快速计算,将其传送给计算机,保证数据信息的专业化,然后与数据进行比对,进而找寻到最有效地解决方式。

最近几年,工程机械在运行和发展中一般都会应用到电喷控制技术。主要是因为此技术能够保证喷油泵的稳定循环,避免对供油系统的稳定运行带来影响,减少供油量等因素对机械设备稳定运行的影响,加强对转速的有效控制,让大型的机械设备能够保持到一个最好的工作状态。

3  液压机械节能控制技术的应用

3.1 装载机中的运用

由于装载沙土的流程比较复杂,并且其还属于工程建设中的关键内容,一般需要依靠装载机才可以进行,是一种比较常见程建设和运输工具。再加上,其作为装载机在运行中的重要组成部分之一,属于一种变速器,涉及了动力合成系统和液压传动系统等内容。因此,为了降低能耗,需要加强液压机械节能控制技术在其中的有效,通过此技术以及系统控制阀,更好地改变斜盘的方向,让机械可以达到无级变速的效果[2]。

在具体的运动分析和力学计算装载机的运行中,可以发现如果液压马达的实际转动速度已经处于0位置,这个时候发动机自身所有的功率就会通过转化,进而形成机械中的传动动力,提高传动的功率。此外,由于液压传动系统在运行中可以自动换挡,所以装载机的相关操作流程也会更加地简化,具有非常好的稳定性,可以在降低能源消耗的同时,保证系统的稳定运行。

3.2 多功能组合

为了提高液压机械的性能,需要积极发挥各种液压挖掘机的特点,通过对节能控制措施的有效应用,促进多功能的组合,保证其应用的广泛性。特别是在以往系统的运行中,液压泵本身就已经集成了多种功能。但是,受到各种条件的限制,一般不可以超过三种。如液压泵在运行中,就可以集成有压力切断以及功率限制等功能。现阶段,最为流行的液压泵为集成有多种的功能,液压技术在社会中的应用,其集成了更多的功能。最后,要加强对可变参数的控制,为液压机械的稳定运行提供条件。在对动力系统进行分析时,发现其中的内部控制元件比较多,所以在对参数进行设定时,要控制其中的固定值[3]。

如,在对EX系列挖掘机进行创新和完善时,负荷传感阀上的压力补偿器在运行中会出现问题,加强对压差的设定,避免其受到工作环境的影响,在此基础上适当增强挖掘机在工作过程中的适应性。特别是将来挖掘机动力系统在运行中,要对控制参数进行科学调节,提高挖掘机的工作效率,保证操纵的有效性。尤其是信息技术在泵-发动机匹配中的应用,不仅可以保证控制的“智能化”,还能够促进不同设备之间的有效结合,在此基础上实现一体化控制。尤其是在这种控制中,控制器可以结合工作状况的实际变化,对液压泵以及发动机进行自动化调整,加强对输出功率的控制,在满足工作需求的基础上,让燃油的消耗量降到最低。

最后,工作人员需要促进现场总线技术与嵌入式系统之间的有效结合,保证液压挖掘机在应用中的“智能化”,促进导线和接头之间的有效结合,保证控制系统运行的安全性和安全性。要想更好地解决上述方法,要对现场的总线进行科学布置,用一条串行线路对传感器和执行器进行连接,保证系统运行的稳定性,实现对整体结构的优化。

此外,在对CAN总线进行设计时,其并没有在挖掘机上得到有效应用。部分学者对电子技术特点进行分析时,发现控制芯片体积比较小,功能也更强,并且其在液压机械中的应用,几乎不占任何空间,可以完全嵌入到不同部件的内部,为节能控制系统的稳定运行提供条件。

3.3 推土机中的运用

新时期,促进液压机械的稳定传动,可以在提高推土机工作效率的同时,保证操作的便捷性。再加上,液压机械的传动和节能控制技术具有非常高的操作性,整体速度更快。但是,在具体的运行中对液压马达和液压泵的实际容量需求比较大,并液压控制系统也比较复杂。因此,在刚开始时,最好不要应用工程中的推土机,所以在过去只会应用军用车辆。

最近几年,随着液压机械节能控制技术在工程中的应用,可以在促进液压机械传动的同时,在此基础上制造出了变速箱,将先进技术应用到推土机中,强化机械的变速性能,提高机械的传动效率,保证传动的速度和操作的便捷性。在此过程中,驾驶员可以结合推土机行驶的实际速度或是负荷等多种信息,优化操作流程,保证工作装置运行的稳定性。

3.4 可靠性设备的维修

液压机械在长时间的运行中会出现故障问题,这就需要加强维修力度,主要以可靠性为中心,制定设备维护制度,保证维修管理的有效性。在对此设备的维护模式进行分析时,发现设备在运行中的可靠性比较强,但是受到环境等多种因素的影响,设备在运行中就会出现故障,这会影响维护的效果。因此,在对设备进行维护时,要加强对可靠性维护模式的应用,及时发现和处理液压机械设备在运行中的故障,保证其运行的安全性[4]。

在对可靠性设备进行维护时,不仅要结合故障结果,科学应用故障模式,还要在不同角度出发,积极发挥液压机械节能控制技术的应用,通过对可靠中心维保理论的分析和整合,强化液压机械的性能,为我国日后工程建设的发展提供条件。

3.5 电液比例控制智能化

液压设备在运行中,电液比例控制技术如果在其中得到了有效应用,不仅能够避免因为庞大信号传递所出现的问题,还能够保证系统运行的稳定性,实现对电信号参数系统的优化,保证机械运行的高效性和灵活性。在对这种技术的发展情况进行分析时,发现其主要依托在计算机技术上,实现对液压体系和柴油机的有效控制,保证运转的稳定性,加强对系列参数的自主性监测,将其作为参数依据,在此基础上实现对挖掘机动力体系的完善和调整。

3.6 柴油机电喷控制

目前,电喷柴油机在我国汽车行业发展领域已经得到了广泛应用,并且机械设备系统在运行中还处于初步的阶段,但是此技术的应用价值比较好。如果机械设备在运行中引入电喷控制系统,可以在提高动力响应速度的同时,降低能耗,整体的节能效果更加明显。

3.7 混合动力系统

在对混合动力系统的运行情况进行分析时,发现其在机械中的应用,不仅可以延长机械的运作时间,能够达到更好地节省能源的效果。电能存系统的应用还能够对汽车尾气排放量进行有效控制,保证压力储存系统的稳定运行,降低引力,减少能源浪费情况的发生[5]。

此外,技术人员要加强对多路阀方式的应用和控制。多路阀方式在液压机械运行中的应用,可以保证系统运行的稳定性,加强对压力和功率变化的有效控制。特别是在机械运行中,此控制方式经常被配置在通用阀上,进而达到更好的节能效果。这种技术在通用阀上的有效应用,可以促进技术向着智能化方向发展,为混合动力系统的稳定运行提供条件。

4  发展趋势

在上述分析中,液压的传动在很多方面还存在不足,这会对其競争能力带来影响,如:效率低和成本比较高等问题。如果不及时解决上述问题,还会对周围的环境带来污染。因此,在此背景下,我国推崇了节能、绿化和可持续性发展技术,实现了对节能环保技术的创新,保证液压传动的稳定性,强化其竞争能力。同时,还需要在现有液压传动核心技术上,深入研究此技术的特点,实现对技术的创新,通过对改进技术措施的应用,对先进科学技术进行创新,保证此技术在应用中的稳定性。同时,新技术在工程机械液压系统运行中的应用,也可以在强化技能技术效果的基础上,在其中注入新的血液,满足当前工程建设的要求。

目前,工程机械设备在发展中,各种先进液压节能技术得到了有效应用,学者也在不同角度对此技术进行了分析,提高了液压机械节能效率,完善系统设计方案,强化工作人员的环保意识,在其中注入新原材料,加强对新技术的应用,投入新的人力物力。在此过程中,促进液压技术与电子技术之间的结合,可以保证整个液压系统的稳定性,让其更具有韧性,保证设备运行的智能化,提高施工效率,更好地解决效率低下等问题。

在对当前的工程机械液压节能技术发展情况进行分析时,发现改进方式是不同的,然而液压机械节能技术在发展中还存在一定的局限性。这就需要采取措施对其进行有效改进,通过对液压机械节能控制技术的创新,达到节能效果,减少经济损失,避免出现泄漏等问题。同时,还需要在其中适当投入智能化控制技术,通过对新型材料以及方法的应用,促进我国液压机械节能控制技术在社会中的可持续化发展[6]。

5  结束语

总之,为了进一步发挥液压机械节能控制技术在工业发展中的作用效果,需要在多角度出发,加强新技术在其中的有效应用,结合液压机械运行的效果,通过对节能控制技术的应用,掌握系统在运行中的控制方式和要点,进而不断强化液压机械的节能效果,促进我国工业在社会中的持续发展。

参考文献:

[1]葛志伟.探讨工程机械液压节能技术现状与发展[J].液压气动与密封,2021,41(10):70-73.

[2]张斌.工程机械液压系统节能技术及发展策略分析[J].内燃机与配件,2021(14):196-197.

[3]刘明生,向大学,蒲珊珊.基于高效节能的大功率液压机械控制系统研究[J].今日制造与升级,2021(5):35-36.

[4]晁阳.论大功率液压机械传动系统的节能方法[J].现代制造技术与装备,2020(2):129-130.

[5]申宏伟.工程机械液压节能技术的发展分析[J].化工设计通讯,2019,45(9):97,99.

[6]丁娟.液压机械节能控制技术发展研究[J].湖北农机化,2019(14):28-29.