浅谈机械液压系统的节能特性及优势

周文武

摘要：机械液压系统在工业领域当中的应用十分广泛，不仅能够有效提升系统运作效率，而且随着新技术的更新还能在很大程度上实现节能环保效能，促进系统升级。基于此，在实际应用机械液压系统的时候，需要对其节能性质进行有效的分析和掌控，发挥系统的优势拓宽应用领域，将信息技术以及人工智能科技等应用到工业应用当中，继而为社会的发展提供动力。本文主要研究机械液压系统的节能性以及优势。

关键词：机械液压系统;节能性;优势

0  引言

随着我国工业技术的发展以及工程建筑类型的多样化，机械液压系统的升级和更新速度也逐渐加快。想要充分发挥机械液压系统的工作效能，除了要对其自身的特定进行分析之外，还需要有效掌控其节能的特点，将最新技术和最新环保理念应用到系统的升级和维护当中，不断拓宽机械液压系统的应用范围，促进系统设计工艺的更新，在有效提升机械液压系统工作效率的同时，为工业行业的有效进步奠定基础。

1  机械液压系统的特征和节能要点分析

1.1 特征

在实际应用中，常见的液压系统包括两种类型，即工程机械液压以及工业液压。两种液压系统均具有以下特征：首先，液压的原件体积较小，在重量上要进行严格有效的控制，因此实际安装的过程中空间要求并不高，灵活布置是关键。其次是液压泵一般由柴油机来进行控制，其幅度较宽，而且荷载变化非常明显。再次是液压的工作环境一般都较为恶劣，而液压过程中所产生的油污在一定程度上会对环境造成破坏。虽然液压罐体自身的体积并不大，但是油体在经过多次循环之后，会很难冷却。最后是液压系统通常都被设置在室外进行，作业环境也相对较差。

1.2 机械液压系统的节能技术分析

首先是排量控制技术。从当前液压系统的节能调节技术来看，排量技术是关键。该项技术主要集中于研究排量集中方面的问题，能够对一些压力较大的程序进行移动位移控制，使以往的排量能够从两个端口有序留出，从而达到节能控制的目的。而流量控制也分为两种，正流量控制和负流量控制。其中，正流量控制主要是对节流速度的调节，能够直接控制系统中心设备的径流量，但是由于系统中各部件以及阀门具有结构性设置，流量控制的效果也参差不齐。而负流量控制则有效地解决了这一问题，能够在减少与阀门碰撞对接的情况下有序地增加流量的反应速度，从而实现节能效果[1]。

其次是负载敏感控制系统。该控制系统首先具有泵排量结构特征，不仅有效地调节了压差模式，而且还在很大程度上解决了压力之间不平衡的问题。该系统在运行的过程中工作原理一般为，一旦弹簧压力与先导压力出现不平衡的时候，研究变量控制系统中的滑阀就可能出现偏移的情况，紧接着泵系统也会出现偏移，继而起到负负得正的目的。但是该控制系统也存在一些问题，比如一旦阀门没有完全闭合，泵结构的供油能力就会下降，当系统没有对流量进行明确要求的情况下，系统的负荷就会加重，而且各个零部件的运行效率也会随之降低，从而影响机械操作的灵活性和协调性，降低设备的使用寿命。

2  机械液压系统的优势分析

2.1 實现了机电一体化控制

随着我国科学技术的逐渐发展，部分自动化产品的生产标准已经逐渐提升，其中一大部分功劳要依赖于液压控制系统的有效应用。而且伴随着后续互联网技术以及人工智能技术有效的应用，机电液压比例以及液压系统的配置也日渐升级，变得更加智能化和多元化。例如液晶显示器、液晶电视的生产，都是液压技术革新的标致，均实现了机电一体化控制。通常情况下，计算机系统能够对发动机以及液压系统中的参数进行全面细致的覆盖，并对其中的数据和参数进行有效识别，检测系统中各项配件是否处于正常运行的状态。以液压挖掘机为例，整个系统已经趋于成熟，因此其对驾驶员的操作并没有设定太多或者是太严格的要求，无论操作地面是否平整，是否具有一定的坡度，整个系统都能够在一定程度上实现半自动化操作，不仅极大地提升了工作效率，而且还能在控制的过程中实现故障检修，有利于优化环保技术的应用效果[2]。

2.2 柴油机EFI控制效率明显升级

当前我国工业发展过程中采取的柴油机大多是以共轨和电控喷油等技术来实现的，而且应用的范围也越来越广泛，逐渐应用到机械和汽车行业等领域，为工业技术的有序更新奠定了基础。在该技术实际应用的过程中，负载大小一般是利用喷油时间进行控制的，由执行单元、控制单元以及传感器等几个要素构成。整个系统应用的根本任务是为了能够对喷射系统的电子工作方式进行控制，例如系统将检测到的参数、温度以及压力数据等信息汇总到计算机内，并与系统内存储的数据进行比对和分析，从而使柴油机始终处于一个最佳的工作状态。

2.3 多路阀组合控制效率得到了优化

在机械油压系统中，多路阀的应用较为常见，该系统能够依托传感器的优势直接进入到供油系统当中，有效地根据压力、流量等数据信号进行系统的充足和升级，从而达到控制反馈单元和控制负荷传感阀的目的。在实际应用的过程中，要求技术人员将一个独立的接口直接接通到阀门当中，并利用相应技术对阀门附近的各个部件进行有效的清理和参数分析，保证其具有一定的工作效力，从而实现对流量负载感应的有效控制[3]。

2.4 油泵多功能组合控制

机械液压系统想要真正地实现节能控制，最关键的是要打造一个更为节能的工作环境，燃油泵节能组合措施就很好地满足了这一要求。其主要功能集中于功率控制以及压力切断等几个方面。而且随着科学技术的逐渐发展，当前也出现了很多泵控组合，使得市场上的微电子技术在液压系统中的应用越来越广泛，使一些复杂的非线性问题得到了有效的解决。除此之外，该模式操作下的液压系统还能够直接对计算机进行控制和模仿，并将油泵功率以及发动机的输出功率进行有效的组合设定，在降低燃料能耗的同时，也极大地提升了工作效率。

3  机械液压节能系统的应用分析

3.1 变量泵节能系统的应用

液压系统其本身的设计结构复杂，因此在应用的过程中也会遇到很多复杂多变的情况，整个施工过程也会受到相对的影响，影响施工进度和施工效率。基于此，在节能设计中采取变量泵技术，利用其中仅有的一个排量控制对象，在承接不同控制方式的时候，利用其不同的输出性能，限制其输出量，继而对排量进行有效的管控，实现节能的目的。具体来讲在排量控制的方面，可以直接更改变量泵的排量，实现正流量控制和负流量控制。正流量控制系统是在负流量控制系统的基础上不断发展起来的，能够利用手柄的先导压力实现阀门转向输出，继而实现流量的控制和调节[4]。

3.2 电液比例控制节能

在部分机械工程中，信号量的输出是十分庞大的，但是由于信号本身具有非稳定性，因此需要利用测定电液比例的方式来液压系统的节能。其核心原理就是电信号的液压参数是固定的，但是随着其响应系统的更新，灵敏程度也相对较高，对于节能管理来讲具有绝对的优势。在具体的实践中，随着科学技术的逐渐发展，如今的电液比例逐渐朝着自动化掌控的趋势发展，计算机系统直接能够对机械液压系统中的各项参数进行有效的监控和分析，智能化以及及数字化程度非常高。而且与传统人力测试相比，智能化电液比例控制节能技术的应用，也极大地实现了环保功能，防止废气或其他有害物质污染环境。

3.3 混合动力控制节能

在工程机械液压系统中，随着计算机的有效发展，液压系统能够直接与计算机结合，实现智能化控制，并对液压系统内部的各项参数以及具体流程进行实时监控，防止故障发生。而且由于计算机系统能够读工程机械的动力进行有效调节，可以让液压系统随时切换工作方式，使其能够随时保持高效、节能的工作状态，防止能量的浪费。而且混合动力系统中串联系统无法和传动系统直接进行接触，能够保障装置的稳定性，延长其使用寿命。例如，如果混合动力系统的转速偏低，无法承载外界较高的荷载力，计算机就可以通过调节系统的工作属性，来降低其工作频率。除此之外，每一个动力系统在分析的过程中都需要以安全保障为最重要的依托，因为一旦出现定位的偏差，势必会引发后续的蝴蝶效应使整个系统的工作效能发生改变。基于此，混合动力装置还可以将传动轴与液压泵相连，使得油液泵能够直接进入到压缩器当中，提升氮气所承受的压力，使液压系统成为动力源的角色设定，延长设备使用寿命的同时，防止废气对环境造成污染。

3.4 轧钢生产线液压系统节能技术

机械液压系统在工程建设领域的应用范围很广，以钢厂所涉及的机械液压系统为例，液压马达和液压缸为数众多，而液压站的比例也就相对分散。在实际应用的過程中，要求技术人员尽量将就近的、同类型的液压设备纳入到同一液压系统当中，以防止装机容量下降的问题。而在设计液压系统的时候，也要求技术人员将节能生产工艺融入其中，在充分了解工艺顺序、液压系统结构以及生产参数的情况下，不单独设立备用泵组。同时，在设计中要体现蓄能器的重要性能，及时为液压系统补充能量，以降低电机功率，节省投资成本。在准备工作充足的情况下，需要考虑负载敏感系统等问题，有效强化泵与泵之间的匹配度，继而完善机械液压系统的节能功效[5]。

4  结束语

随着工业技术的逐渐发展，机械液压系统的节能特性也越来越突出，不仅极大地改良了以往复杂的工作环境，而且还在一定程度上提升了工作效率，使得技术的应用得到明显升级。基于此，技术人员在实际应用的过程中，还需要有效分析机械液压系统的优势，将计算机科技、互联网技术以及人工智能技术等结合到液压系统当中，实现对流量等数据的实时监控。同时，还需要拓宽机械液压系统的应用范围，将生产工艺与系统设计等操作紧密地结合在一起，优化液压系统的设计流程和技能，继而为整个系统的优化升级提供技术保障。

参考文献：

[1]张友坡.工程机械液压传动系统的节能分析[J].内燃机与配件，2020（01）：127-128.

[2]张锦.工程机械液压系统的节能措施[J].南方农机，2019，50（24）：155.

[3]彭诚.机械液压系统的节能特性及优势分析[J].黑河学院学报，2018，9（11）：213-214.

[4]闫利明，李让，王富宏.工程机械液压系统动力匹配与其控制技术探讨[J].科技风，2020（05）：169.

[5]赵悦.液压机械臂控制系统的改进研究[J].工业仪表与自动化装置，2020（01）：33-37，60.