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工程机械液压节能技术的发展的论文

工程机械液压节能技术的发展的论文

一、工程机械液压节能技术的现状

(一)变量泵控制方式

当工程机械处在难度较大的施工空间时，变量泵可利用控制排量

来解决相关问题，通过控制压力感应、发动机功率以及切换节流调速

等方法，减少能源的消耗；正是因为其具有诸多优点，所以在当前工

程机械液压节能工作中被推广普及，并且取得了良好的节能效果。变

量泵仅能控制排量，随着控制手段的不同，其输出性质也会发生变化，

所以根据不同的空间应该选择针对性的控制方式，进而使控制输出适

当。变量泵的主要控制途径包括排量控制、LUDV控制和LS负载敏感

控制，下文将围绕这三点详细说明。首先，排量控制从字面来理解，

就是对排量的直接控制，通过调整控制压力来取得预期的排量值，主

要包括正、负两种流量控制方式，正流量控制即用节流调速替代容积

调速，从而增强系统的工作效率，最早用于液压挖掘机当中。就挖掘

机来说，一般是使用先导式三位六通多路阀，特点是泵排量和先导操

纵压力有变化上的一致性，但是也存在缺陷，即梭阀组使系统更加复

杂，也降低了系统的响应速度。而负流量控制系统能有效改善六通多

路阀中可能出现的空流及节流损失，属于负荷传感系统的范畴，最早

应用在PC系列挖掘机中，在后来应用范围逐渐拓展。例如，日立建机

以及卡特彼勒等挖掘机制造商在许多机械生产中都是用了负流量控制

系统。然后，LS负荷敏感控制能够使输出压力、流量与负载需求保持

一致，以增强液压设备工作效率。其存在的缺陷主要为当阀开度过大，

或者泵的供油输出法没有达到系统规定的流量标准时，其负载元件的

速度会受到不良影响，最终导致液压系统整体的稳定被打破。因此在

系统流量较高时不宜使用LS控制系统。最后，LUDV系统是单泵单回

路系统，主要为了弥补LS负载敏感系统的缺陷，与一般负载传感系统

不同的是，其将压力补偿阀设置在节流阀的后部，另外梭阀的极限压

力决定负载压力信号，适用于负载大小差异不明显的设备中，例如小

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型挖掘机。

(二)电液比例控制的智能化

电液比例技术能够优化繁复的液压信号传递管道，通过电信信号

传送液压数据参数，大大缩短系统的响应时间，也便利了挖掘机的的

操作。计算机技术的不断进步为电液比例控制的智能化提供了技术支

撑，体现在利用计算机能够检测液压系统以及柴油机的压力、柴油机

转速等运行数据，以数据为调整挖掘机动力系统的凭证，确保系统的

工作状态保持高效、节能。总的来说，以计算机技术为支撑，实现电

液比例控制的智能化是未来技术发展的主要趋势。

(三)多路阀多方式组合控制

六通道多路阀是工程机械中最常采用的系统形式，多路阀系统中

的优先回路可由直通供油路组成；并联回路在中位时能够由直通供油

路以及并联供油路共同组成，同时能够反馈压力、功率以及流量的变

化情况，使其负荷传感阀的控制功能更为全面。比如在通用阀中组合

进油联，从而体现流量负荷传感控制系统。总的来说，多路阀组合的

智能化与液压系统的节能效果成正比。

(四)混合动力系统

目前混合动力系统已经被用于工程机械以及汽车制造中。例如公

交车以及液压挖掘机。混合动力系统主要分为电能以及压力两种类型

的储能方式。一方面，以电能为储能方式的混合动力系统又分为串联

式混合动