关于液压挖掘机节能控制技术探讨

关于液压挖掘机节能控制技术探讨

牛东东

徐州徐工挖掘机械有限公司 江苏徐州 221004

摘要：在挖掘机的长时间工作之后，其本身由于容易多路阀开度过大的原因而导致挖掘机本身受到的负荷量增加，导致挖掘机中的液压系统效率发生变化，在最恶劣的情况下很有可能导致挖掘机当中的液压系统出现故障。所以为了能够更好的保证挖掘机的液压系统正常工作，并且尽可能的减少土木工程和液压系统当中的能源消耗来做到节能的目的，下面我们就将详细的探讨液压挖掘机节能控制技术的相关内容。

关键词：液压挖掘机；节能控制技术；工程节能

引言：

随着我们社会的不断进步，为了能够更好的进行可持续发展的目的，那么我们就需要注重于工程设计过程中的节能施工，因为我们现如今的高速发展所影响到的不仅仅是我们个人的生活，主要还是对我们所生存的环境造成了巨大的影响，而挖掘机大多数时间的工作地点和工作内容都是工地或者大型地基挖掘工作，而液压挖掘机的工作原理则是通过液压系统加压来提升挖掘力，然后引导整个挖掘机的挖头进行工作，在不同的情况下液压系统的工作效率是不同的，像是如果系统没有进入过载情况下的话，液压系统的最大工作效率会达到95%，由于挖掘机在工程施工当中的正式工作中会遇到各种各样的问题，所以在工作时液压系统的变化会十分巨大。

1. 液压系统的能源损耗

液压挖掘机中的液压系统在极端的情况下也很难达到100%的运作效率，这就使得在运行的时候一定会产生一定的能量损耗，而我们想要进行液压挖掘机的节能探讨，就需要注意这一部分的能量损耗，通过减少能量损耗来达到节能的目的也是一种节能方法。

1. 节能损失

在液压挖掘机当中，一般情况下会采用六通型的多路阀作为本次换向和流量控制的元件，在进行液压系统当中液压大小控制当中^[1]，多路阀这一元件的控制过程当中，会有一定的液压油通过节流的方式流失，从而导致液压系统在运行的时候出现节能损失的情况，这也是液压挖掘机当中的一大能源损耗来源。

2. 匹配不良

在液压挖掘机当中，如果出现了发动机和液压系统之间匹配不良的情况，那么很容易导致一定的能量损失，在柴油机当中的工作点理想情况下应该是低于低耗油区的，但是在实际使用的情况下，挖掘机的工作工程会产生巨大的负荷，然后发动机工作点就会经常处于油耗率较高的区域，从而导致燃油能量的利用不充分，产生一定的能源浪费。

3. 溢流损失

液压系统当中主要的操作方式是进行液压油的调整，然后对挖掘机进行调整，而在这当中液压系统的水泵输出如果压力超出预期标准的话，那么就会导致系统产生溢流现象，导致一部分的能量流逝。

4. 动臂下降的动能势能损失

动臂在进行下降的时候，会不可避免的产生大量的动能势能损失，这个属于在理想情况下也无法避免的能量流逝，在动臂下降的时候，为了尽可能的减少动臂快速下降而导致的重力势能，那么我们一般情况下会在动臂油路上进行单向节流阀的设计，这样就能够有效的进行动臂重力势能的转换，但是同样的会导致势能在转换成热能的时候产生一定的流逝^[2]。

2. 液压系统的节能控制技术

1. 负流量控制

在进行液压挖掘机的使用过程中，我们需要知道的是，液压挖掘机大部分的液压系统调节是通过六通阀进行调节的，而在这个过程当中就会产生上文当中所说的节能损失，这种损失的避免方式就是进行负流量控制^[3]。在六通阀的回油路上进行流量检测装置的设置，在液压油回流的时候进行回流量的检测，然后对回油箱当中的流量进行一个控制，使其保持在一个较小的恒定值上，从而通过这种方法减少节能损耗的损耗量。

2. 压力切断

压力切断功能是液压挖掘机当中的一个重要的功能，为了能够进一步减少系统本身所产生的溢流损失，那么压力切断功能就是一种解决措施。压力切断功能的主要应对的就是当系统出现溢流情况的时候，将排量进行降低处理，从而保证不会出现溢流情况，这样就能够有效的避免溢流损失的出现，从而减少整个液压挖掘机的节能效果。

3. 正流量控制

与负流量控制相反的一个功能是我们这里所说的正流量控制，正流量控制实际上就是指通过手柄操作的方式来进行泵排量的控制，这就是一种最直接的方式减少六通多路阀控制液压缸的能量损耗，通过梭阀组进行压力的控制，将最大的先导压力进行引导，用这些压力来进行液压泵的控制。这种方法主要针对的能量损耗就是由于手柄在处于中位的时候，而导致的系统空流情况，在传统的情况下，由于手柄处于中位的缘故，会导致系统产生一定的能量空流情况，这样就直接提升能量的损耗量。而这种正流量控制的方法能够在手柄处于中位的时候，使得操纵信号压力为0，并且保持泵排量也为0，这样就会避免系统进行能量的释放，避免出现系统能量空流的情况，减少能量的损耗值^[4]。

4. 正确操作

另一方面，为了能够减少液压挖掘机的使用时能源的多余损耗，我们需要进行的就是关于驾驶人员自身的操作知识的相关研究，我们可以对驾驶人员进行驾驶知识的测试，如果出现不达标的情况，就需要接受整体的培训。除了在进行液压挖掘机的具体使用的之外，我们还需要在液压挖掘机正式运行的时候尽可能的减少无效操作。驾驶人员在进行液压挖掘机的操控的时候，本身的操控意识是十分重要的，为了能够最大程度上提升整体驾驶人员的操纵意识，那么就需要对驾驶人员进行定期的培养。如果每一个驾驶人员都拥有很高程度的操纵意识，那么就能够最大程度上的降低土木工程在施工的时候产生的能源损耗。

3. 结束语

为了能够尽可能的保证我们国家的可持续发展，节能就是十分重要的一个研究项目，像是本文当中具体探讨的液压挖掘机的节能控制技术相关内容，我们要知道的是在进行土木工程建设的时候，液压挖掘机是不可少的一个部分，要想减少液压挖掘机的能源损耗，那么就需要对液压挖掘机的节能技术进行提升。

参考文献：

[1]范安平.旋挖钻机节能控制技术及其实际工程应用研究[J].硅谷，2015：04：065.

[2]高峰. 液压挖掘机节能控制技术的研究[D]. 浙江大学, 2002.

[3]宋世鹏, 朱新云, 赵磊. 液压挖掘机功率损失分析及节能控制技术[J]. 中国设备工程, 2008(11):38-39.

[4]韩宝庆, 刘蒙. 液压挖掘机节能控制系统研究[J]. 环球市场, 2017, 000(009):137-137.