主頁 > 技術文章 > 液壓挖掘機的節能控製技術（shù）未來發展趨勢 2024-10-09

液壓挖掘機的（de）節能控製技術未來發展趨（qū）勢

在液壓挖掘機領域，節能控製的目的不僅僅是提高燃油利用率，更重要（yào）的意義在於能夠取得一係列降低使用成本的效果。資料顯示，工程（chéng）機械將近40％的故障來自液壓係（xì）統，15％左右（yòu）的故障來自發動機。采用節能技術後，可以提（tí）高發動機功率的利用率，減少（shǎo）液壓係統功率損失，使動力係統與負載所需功率更（gèng）好地匹配，降低了發動機和液壓元件的工作強度，提高了設備（bèi）在使用中的可靠性。
從國內外發展狀況來看，液壓挖掘機的節能控製有以下發展趨勢：
　　1）進一步改進閥控（kòng）節能控（kòng）製：
　　在采用六通多路閥的液壓係統中，仍然有許多可以（yǐ）改進的地方，如操縱性、節能性等，至今國外各挖（wā）掘機生產廠仍在研究。
　　2）多功能組合：
　　為（wéi）提高挖掘機（jī）性能，各種節能措施的結合將更加廣泛。在以往的係統中，液壓泵（bèng）上（shàng）已經集成有多種功能，但由於（yú）各種條件的限（xiàn）製，一般不超過三種。如液壓泵中，就集成有壓力切斷、正流量（liàng）控製和功率限（xiàn）製（zhì）功能，目前市場上比較流行的各種液（yè）壓泵原理圖中，也都集成有多種功能。隨著液壓技（jì）術的發展，有可能在泵上集成更多（duō）的功能。
3）可變參數控製（zhì）：
為使挖掘機（jī）更好地適（shì）應各種工況下的負載要求，動（dòng）力係統內部一些控製元件的設定參數（shù）將不再是固定值（zhí），而是能隨（suí）著挖掘機具體工作狀況而（ér）改變。例如，在日立建機生產的EX係列挖掘機上，負荷傳感閥上的（de）壓力補（bǔ）償器設定壓差就能（néng）隨（suí）工作狀況而改變，增強了挖掘機工作時的適應性。可（kě）以預測，在將來的挖掘機動力（lì）係統中，將會有更多的控製參數可以（yǐ）調節，從而使挖掘機工作效率更高、操（cāo）縱（zòng）更容易。
　　4）泵—發動機匹配控製將（jiāng）進一步（bù）“智能化”：
　　借助計算機控製技術，泵與發動機的匹配控製將進一步實現“智能化”，兩者之間（jiān）的結合將更密切，實現一體化（huà）控製。在（zài）這種控製中，控製器能根據工作狀況的（de）變化（huà），自動對液壓泵和發動機進行調整，在保證輸出功率滿足工作需要的（de）同時，使燃油消耗量（liàng）最低。
　　5）電液比例控製智能化：
電液（yè）比例控製在80年代初就開始應用（yòng）於工程機械，到目前已經（jīng）在液壓（yā）挖（wā）掘（jué）機上得到了大量應用。電液比例技術用於工程機械，可以省（shěng）去複雜、龐大的液壓信號傳遞管（guǎn）路，用電信號傳遞液壓參數，不（bú）但能加快係統（tǒng）響應，而且使整個挖掘機動力係統控製更（gèng）方便、靈活。進（jìn）入90年代（dài）後，隨（suí）著計算機技術的發展，電（diàn）液比例控製更進一步“智能（néng）化”，電液比例泵和比例閥的（de）應用日益增多，從而出現了“智能化（huà）液壓挖（wā）掘機”。這種智能化主要體現在以下幾個方麵。首先（xiān），計算機（jī）能（néng）夠自動監測液壓係（xì）統（tǒng）和柴油機的運行參數，如壓力、柴油機轉速（sù）等，並能根據這些（xiē）參數自動控製整個挖掘（jué）機動力係統運行在高效節能狀（zhuàng）態。其次，能夠完成（chéng）一些半自動操作，如平地、斜坡的修整等，對司機的熟（shú）練程度要（yào）求降低，但工作質量卻能夠得到大幅度提高。第（dì）三，能（néng）夠根（gēn）據監測到的運行參數進行故障診斷，便於挖掘機（jī）的維護（hù）。這（zhè）些功能的出現，使挖掘（jué）機性能得以大幅度提（tí）高。
6）柴油機電（diàn）噴控製：
　　在傳統的機械調速柴油機上，噴油泵的循環供油量、噴油提前（qián）角（jiǎo）等都（dōu）受到轉速影響（xiǎng），使柴油機性能難以進一步提高。在柴油機上應用電噴控製後，可以使泵的循（xún）環（huán）供（gòng）油量和噴（pēn）油提前角不再受轉速的影響，從而使挖掘機能夠一直工作在最佳狀（zhuàng）態，而（ér）且加快了響應速度。開發柴油機電噴控製器是提（tí）高挖掘機節能性的一（yī）個重要環節。
　　7）負荷傳感（gǎn）控製將（jiāng）繼續發展：
　　負荷傳感（gǎn）控製從20世紀（jì）70年代開始興起，各工程機械液壓件生（shēng）產廠商紛紛推出了一係列有關產品（pǐn）。這種係統具（jù）有良好的節能性和操（cāo）縱性，即使不熟練的司（sī）機也能很（hěn）快適應。比例流量分配閥的出現進一（yī）步推動了負荷傳感技術在挖掘機上的應用，使挖掘機操縱性進（jìn）一步提高，解決了西方國家由於熟練司機的缺乏而帶來的（de）問題。因此，負荷傳感控製挖掘機在發（fā）達國家的需（xū）求將會進一步（bù）上（shàng）升。
　　8）六通多路閥繼續存在
　　盡管采用四通閥的負荷傳感係統能（néng）提供精確（què）操作，但並非所有場（chǎng）合都需要精確操作，而且熟練司機也能用非負荷傳感係統挖掘機完成精確操作（zuò）。更重要的是，負荷傳感係統價格較高，限製了它在發展中國家的應用。目前，世界上許多著名的挖掘機（jī）生產廠商，其（qí）產品中既有使用四（sì）通閥的負荷傳（chuán）感控製（zhì）挖掘機，也有使用（yòng）六通閥液壓係統如（rú）正流量、負流量（liàng）控製的挖掘機。成熟的（de）製造技術和低廉的價格將會使六通多路閥繼（jì）續發揮作（zuò）用。
　　9）現場總線技術和（hé）嵌入式係統將大量應用
隨著液（yè）壓挖掘機“智（zhì）能化”程度的提高，各種傳（chuán）感器、控（kòng）製器將遍布挖掘機各處，這將導致（zhì）挖掘機內部充（chōng）斥各種導線、接頭，使（shǐ）控製係統變得複雜、可靠性降（jiàng）低。解決這一問題的方法是采用現場總線（xiàn），用一條串行（háng）線將所有的傳感器、控製器和執行器連接起來，在保證係統具有強（qiáng）大功能的同時，具有簡（jiǎn）單的結構（gòu）和高可靠性。目前，在行走機械領域，已經有了這樣一種現場總線，稱為CAN總線，但還未（wèi）在挖掘機（jī）上得到普遍應用。電子（zǐ）技術的發展使控製芯片的體積更小，功能更強，在挖掘機上幾乎不占任何空間，能完全嵌入到各種（zhǒng）部件內部，這也是將（jiāng）來挖（wā）掘機控製係統的發展方向。

上一篇（piān）：淺談電氣工程及（jí）其自動化實驗室運行體係研究
下一篇：在電工專業課教學中如何培養學（xué）生的創新能力

液壓挖掘機的（de）節能控製技術未來發展趨（qū）勢

我們的優（yōu）勢：