向美松
重庆市云阳县
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摘要:近年来,工程机械的数量和种类大幅度增加,使工程机械产生的污染物、资源消耗、粉尘和噪声的影响惊人,即环境破坏严重制约了工程机械的发展。因此,未来工程机械的发展趋势应向节能环保产品的研发倾斜,即工程机械的设计制造应尽可能满足生态环境发展的要求。本文分析了工程机械液压节能技术的现状和发展趋势,以促进该技术的推广应用
关键词:工程机械;节能液压技术;现状与发展
导言
液压传动是一种以流体为工质来驱动和控制能量的传动形式。利用压力液体通过一些机械控制来传递运动和动力。液压技术已渗透到多个领域,在民用工业、机床、工程机械、冶金机械、塑料机械、农林机械、汽车、造船等行业得到广泛应用和发展,已发展成为集传动、控制、检测于一体的全自动化技术。然而,随着工程机械的推广应用,人们发现工程机械存在着能耗大、环境污染大的缺点。因此,为了保护环境,节约资源,有必要对工程机械进行节能减排。因此,对工程机械液压节能技术的研究具有十分重要的积极意义。
1工程机械液压节能技术现状
1.1变量泵控制节能技术
在具体的施工过程中,施工机械往往面临着各种工况,给实际施工带来了较大的困难和挑战。根据具体工况,可调整变量泵的设备配置,以满足工程机械的施工需要。通过对压力传感器信号的采集和对发动机功率的控制,将容积式调速转变为节流式调速,以减少能量损失。变量泵控制节能技术具有明显的优势,已广泛应用于各种工程机械设备中。通过对变量泵结构的分析,不难发现变量泵只有一个被控对象。因此,可以根据不同的控制方法来分析输出特性。
1.2电液比例控制节能技术
随着计算机技术的不断进步,电液比例控制技术也在向智能化方向发展。在实际应用中,采用自动监测技术实现了发动机运行参数数据的检测。其主要原理是通过输入不同的电流或电压信号,控制液压系统输出与电流或电压信号成比例的流量和压力,以满足工况要求,达到节能的目的。在挖掘机领域,挖掘机动力系统的电液比例控制可以增加挖掘机操作的方便性和灵活性,为操作者提供舒适性,减少系统的响应时间。在系统结构复杂或对位移控制精度要求较高的情况下,通常采用电液比例控制的节能技术。
1.3多路阀组合控制节能技术
多路阀组合控制节能技术在智能化要求很高的系统中经常使用,工程机械的智能化程度越高,液压节能效果越明显。随着高新技术对工程机械领域的不断渗透,工程机械设备越来越智能化,多路阀在生产中的应用也越来越普及。多通阀组合控制节能技术的研究对液压系统的节能具有很好的现实意义。在工程机械中,常用六通和四通多路阀。在多路阀系统中,其工作原理是多路阀系统的优先回路由直供油回路组成。特别是当并联回路位于中段时,并联回路由直回路和并联供油回路组成。该系统能及时反馈流量、功率、压力等参数的变化,提高负载感应阀的控制能力。
1.4混合节能技术
液压挖掘机的动力系统仅依靠发动机,存在效率低、油耗高、环境污染等缺点。同时,系统与负荷的匹配度较差。为了快速克服这一问题,国内外知名工程机械制造商纷纷提出了混合动力液压挖掘机的概念,并付出了一个行动,研究开发和应用了混合动力技术。混合节能技术实际上是一种以电压为储能方式,以电能为储能方式的工作模式,它可以根据不同情况下的不同工况实时调整模式,使系统一直处于高效工作状态。
例如,当动力系统以串联模式运行时,动力传输系统与发动机分离。一旦机器的工作负载发生变化,电机可借助蓄电池和发电机提供的电能自动调节设备的转速和扭矩,以保证动力系统的最有效运行,提高发动机的工作稳定性,达到节能减排的目的。
2工程机械液压节能技术的发展分析
2.1液压技术的节能化发展
据了解,目前我国农机功率已达到较高水平,总功率水平约为5亿千瓦。但是,高功率水平会增加农业产业的总能耗,因此有必要在此基础上重视农机节能技术的合理应用。农机变压器的应用强调节能,可以降低主机的性能,提高应用技术,满足低能耗的要求。在工业机械设备的应用过程中,液压油与零部件之间会产生摩擦。油压的好坏直接影响油泵容积的效率。在农业机械运行过程中,如果运动表面之间的油膜损坏,摩擦会增大,油温升高,影响农业机械的正常运行,造成农业机械设备的损坏。因此,发展节能型农机液压技术显得十分重要。
2.2步进梁提升液压控制节能
通过节能改造后步进梁提升的液压控制原理,由液压技术组、压力补充装置、压力切换阀组、比例阀组、缸侧阀组和能量回收平衡液压缸组成。液压技术分为高压组和低压组。高压组负责启动供油支架和喂入梁坯(落下时负责回收梁坯高压油),低压组只支持空梁(落下时负责回收空梁低压油)。补压装置中的补压泵为液压技术组间歇运行。当高、低压液压技术组压力低于设定值时,压力继电器(元件9.3)发出启动补压泵的信息,当压力达到液压技术正常工作压力时,停止补压。压力切换阀组是一种具有节能模式和常规模式切换的阀门。原液体压力站设备与能量回收装置并联。当发生故障时,关闭能量回收装置,将原系统切换到工作状态,保证生产稳定。节能改造前,阶梯梁升降,只有高低两个检测位置。节能改造后,又增加了一个配套岗位。因此,需要再次更换或调整步进梁提升位置检测元件(如编码器等)。除检查低位(或0位)外,还应重新检查支撑位置。考虑到油缸销轴、阶梯架、动静态梁平面的磨损,支撑位置可能低于实际值,因此有必要对其进行优化。也就是说,当低压储能组的空容量提升1秒以上,尚未达到设定的支撑位置时,高压液压技术组应提前帮助空梁继续提升,直至钢坯完全提升到高位。某厂步进加热器液压系统已于2018年11月完成节能改造。改造前油泵电机(电机功率75kw/台)投入,一台备用。改造后只需打开一台油泵电机。经实测,改造前后加热炉液压系统吨钢平均电耗为61%。结果表明,在保持现有加热炉步进循环的前提下,更换了可回收能量的液压缸,增加了能量回收装置。液压泵的工作方式可由四用一备一用四备;原液压站设备与改造后的能量回收装置并联。当能量回收装置发生故障时,可有效关闭并切至系统原工作状态,保证生产稳定。由此可见,步进梁下落时重力势能的回收和再利用是提高步进加热炉液压系统节能和效率的有效途径。
2.3工程机械液压节能技术发展趋势
要提高工程机械液压节能技术的整体使用水平,就要进一步努力研究和创新关键技术问题。例如:挖掘机请对整机进行适当的匹配,使挖掘机在使用过程中具有更高的节能效果。随着我国工业的不断快速发展和发展,在未来机械油压节能技术不断更新的时候,有必要提高机械油压节能技术智能化、系统化的发展水平。作为我国未来的主要发展趋势,必须保证工业产品的生产,实现节能,实现资源的合理保护。
结语
目前,工程机械的发展正朝着多元化的方向发展,但其具有高能耗、高污染的特点,这就要求工程机械的研发人员采用新技术来克服上述问题。因此,应用液压节能技术开发具有实际应用价值的节能环保工程机械是十分必要的。本文主要分析和介绍了我国液压节能技术的发展现状,并对未来的发展趋势进行了探讨。希望通过广大科研人员的努力,使工程机械的液压节能技术更加完善和优化。
参考文献
[1]王保刚.工程机械液压系统节能技术综述与发展[J].南方农机,2018,49(18):64.
[2]万锋.工程机械液压节能技术的现状及前景探究[J].低碳世界,2018(05):46-47.