工程机械液压元件及节能液压系统的发展与思考

唐飞

摘要：在当前阶段,与各种资源开发强度增加,各种主要能源储存在中国逐渐减少,这是主要的资源建筑机械操作的过程中,逐渐强化了人的重要性,对其液压系统的节能特性具有更高的要求。同时，在我国的水利节能研究过程中，研究时间较晚，技术不是很完善，通常是采用国外技术，不利于我国工程机械的发展。因此，加强工程机械液压元件及节能液压系统的研究具有重要意义。

关键词：工程机械液压元件；节能液压系统；发展与思考；

随着世界科学技术的迅速发展，中国的社会经济增长一直惊人，在此背景下，国内工业、制造业等行业进入了增长和发展的黄金时期。随着机械化程度的不断加深，现代工业中应用的工程机械数量和类型逐年增加。液压元件是工程机械液压系统的重要组成部分，其性能的好坏与系统的整体运行密切相关。

一、工程机械液压元件

1.液压泵。在现代机械液压系统中，液压元件是必不可少的组成零件，而液压泵则是液压元件中最为重要的元件之一。目前，工程机械液压系统应用的液压泵主要分为三大类，第一类是齿轮泵，它的总体构造相对简易，所以自身的体积和重量较小。除此之外，齿轮泵还具有较高的稳定性和可靠性。然而齿轮泵也存有部分不足，比如它运作时将引起较大的杂音，液压泵的轴承必须承受大部分的重量和压力，同时也不可以对自身的排放量开展有效的调整等，所以这些切实存在的缺陷也在一定程度上制约了齿轮泵的发展和运用。第二类是斜盘式轴向柱塞泵，它能够依照工程机械的实际运作状态，对自身的排放量开展有效调整。同时斜盘式轴向柱塞泵还拥有较高的运作效率，因此在现代大中型工程机械最为常见。第三类是斜轴式轴向柱塞泵，和上面两种液压泵相比起来，它具有更为稳定的构造，自身的体积和重量更小。同时斜轴式轴向柱塞泵还具有相对较小的倾覆力，当和配流盘进行联合的时候，生成的摩擦力明显降低，能量的损耗也有效降低，进而切实推动液压泵运作效率的提升。

2.多路阀。多路阀是现代工程机械液压系统的中一大组成元件，对系统的运作等方面将产生重大影响。在现代工程机械液压系统中，只要对多路阀元件开展正确操控就能够完成系统制动、补油的一系列项目。目前，工程机械液压系统中常用的多路阀主要分为两大类型，第一类是LUDV多路阀，它的运作原理如下：如果主阀芯放在中央时，那么入油阀口闭合，而压力补偿器和单向阀连接，两方都将为闭合状态；如果多路阀开始运作，那么主阀芯将逐渐移动，直至把进油阀打开，使得油顺利经过主阀芯和进油阀最后流进油槽，进而完成对补油工作的操控；除此之外，LUDV多路阀中进油阀的压力将从补偿器转向负载敏感口内，从而将工程机械液压系统内流量和压力的需求数据反映到相应的执行元件里，最终实现回油工作的有效操控。LUDV多路阀的优点在于不管工程机械液压系统将要操控多少流量，它都可以依照进油阀的具体面积和元件承载比例，对流量开展科学的配置，从而将流量有序地引入各个元件。第二类是SCX多路阀，它的主要性能和LUDV多路阀大致相同，都可以对流量开展有效地配置，同时补偿器内部也存在承载压力。然而它们之间仍存有部分差异，重点体现在两者油液流动形式的差异，在LUDV多路阀中，油液流动时将分为两路，其中一路流进承载敏感口内，另一路流进相应的执行元件中；而SCX多路阀中油液的流动过程为从主泵流出，然后径直流进承载敏感口内，不但有效防止了油液分流情况的发生，还提升了运作的总体效率。

二、工程机械节能液压系统

随着社会的发展，对节能液压系统具有了更高的要求，在上世纪80年代末开始对正流量系统进行研究，该系统是在负流量系统的基础上研制成功的，因此，两者之间具有一定的相似性，只是在节流口处接受的压力进行了改变，由前者的5MPa改变为了0.5MPa,具有了更强的节能作用。在当前阶段，工程机械的体积逐渐的增加，在使用以往的节能液压系统时，常常会出现不匹配的问题，因此，又逐渐的向着混合动力系统方向研究，该项研究中，主要就是HB205-1系统。该系统都是在经济工作区运行的，并通过相应的电机控制技术，在对所有液压缸进行控制时，全部应用闭式传动的方式，不再需要多路阀的使用，避免了阀内节流的问题，从而达到了节能的目的，与上述节能系统相比，节约了25%左右的资源。

三、工程机械液压元件与节能液压系统的发展思考

1.工程机械液压元件的发展与思考。（1）齿轮泵。该种元件在工程机械的运行中具有较为广泛的使用范围。同时该种元件还具有以下四方面的优势：第一方面，该种泵元件的内部结构简单。由于其内部结构简单在实际的生产过程中较为方便，并具有较为高效的生产效率，被工程机械生产领域广泛运用；第二方面，该种泵元件还具有较小的体系，便于其进行实际的生产；第三方面，该种泵元件还有较轻的重量。较轻的重量将便于运输，且不会为机械设备增加较大重量，影响机械设备的便捷性与灵活性；第四方面，该种泵元件在实际的工作中还具有工作性能可靠的优势。该种优势促使在多种工程机械设备生产中均选择该种泵元件作为组成部分。同时在该种泵元件的未来发展中应积极对其缺点进行处理，该种泵元件主要具有以下两方面的缺点：第一方面，该种泵元件在实际的使用过程中将会产生较大噪音。噪音的产生将会工程机械设备的周边环境造成噪声污染，进而影响周边人民群众的生活，并对周边的自然环境造成一定程度的破坏；第二方面，该种泵元件在轴承方面需要承载较大负荷。该种负荷在一定程度上不利于齿轮泵的长期使用。在齿轮泵的未来发展中，应积极对这两方面的问题进行处理。（2）斜盘式轴向柱塞泵。该种液压泵元件具有以下两方面的优势：第一方面，根据工程机械的水机运行情况对机械的排放量进行调节。该种液压泵元件不仅将对周围的自然环境进行保护，而且还将会在极大程度上延长机械设备的使用时间，对工程机械性能进行保护；第二方面，该种液压泵元件具有容积效率较高的优势。对于该种液压泵元件主要应向集成化方向进行发展。通过对液压泵的研究与思考，液压泵的发展中，应对液压泵的优势进行整合，进而形成将多种优势汇聚一身的液压泵，降低在发动机结构方面的浪费。在液压泵的发展中还应改变其传统的单一恒功率控制手段，将控制手段多样化，进而形成压力切断或是负流量控制等多种形式的控制手段。该种发展趋势不仅将会促进液压泵工作效率的提升，而且还将在一定程度上促使机械设备的稳定。

2.工程机械节能液压系统的发展与思考。在对工程机械节能液压系统的发展与思考过程中，主要分为以下两方面进行分析与论述：第一方面，工程机械节能液压系统的节能发展。由于节能液压系统将要在运行环境较差的情况下运转，会对其本身产生一定程度的负荷，进而影响节能液压系统的能耗。因此，在节能液压系统的发展中应注重对其节能降耗方面的改善，推动节能液压系统向节能降耗方向发展。发展过程中应在节能液压系统中增添智能管控的部件，进而对能耗进行控制，以达到节能降耗的发展目的。第二方面，管控体系内流量的发展。该方面的发展主要应对过量状态下的溢流情况以及超载情况进行避免，进而在实际的运行中降低流量方面的损失，以达到节能降耗的发展目的。

总之，在当前阶段中，工程机械的使用在很大程度上促进了我国经济的发展，但与此同时，还会消耗我国大量的一次能源，不利于我国可持续发展战略的实施。而使工程节能液压系统后，就会将这一问题改变，极大程度上降低了一次能源的应用，使我国向着更加良好的方向发展。

参考文献：

[1]刘萍.浅谈工程机械液压元件及节能液压系统的发展与思考.2019.

赵小华.解析工程机械液压节能技术的现状及发展趋势.2018.