工程机械电子节能控制技术

摘 要：通过分析研究工程机械的功率情况,得出广义节能的含义以及进行节能的理念.结合当下工程机械不同的控制技术,在广义的节能含义里进行有机地融合.考虑到不能轻松地定量比较节能技术,为此,在全局的角度做出了一个节能指标公式,进行工程机械的节能控制.下面先是从广义节能、工程机械功率图这两个方面分析了广义节能的含义,然后从以下这几个方面提出了工程机械电子的节能控制技术.

关 键 词：工程机械；电子节能控制；技术研究

中图分类号：S210.41文献标识号：A文章编号：2306-1499（2013）06-（页码）-页数

随着科学技术的不断发展,工程机械在能量消耗、作业性能、操作适宜程度方面的要求越来越高.本文基于一种全新的节能控制理念,借助于电子节能控制技术,进行工程机械的节能控制管理,节约了能量的消耗.下面先讲解一下广义节能的含义.

1.广义节能的含义分析

1.1广义节能含义

工程机械进行能量的转换以及能量的传递,可以给外面的负载提供有效功,做出有效功率.考虑到工程机械属于协同作业类型,有两个方面可以影响到工程机械的输出功率,一个是功率的传递情况,另一个是不同功率间的配合情况.现在人们对工程机械的节能控制大多关注在功率传递方面以及供应方、需求方的匹配方面,却没有关注不同功率间的配合情况.作用功率为工程机械在单位时间里完成的作用量.在提高作用功率的同时就会加大能量的消除程度,降低作业功率的同时就会降低能量的消耗程度.作用功率同功率之间呈反比例关系,为此,需要在一样的作用功率下进行能源消耗数据资料的比较.广义节能含义有以上说到的四点内容,分别是匹配、效率、不同功率间的配合以及作业效率.

1.2典型的工程机械功率图分析

站在能量的角度看待工程机械的全部过程,其实就是不同类型的能量之间进行的传递过程、转换过程以及做功过程.研究工程机械能量控制管理,不能没有工程机械流图的分析研究.以柴油机为例进行的能量转换过程,都来源于柴油提供的化学能量.首先是柴油机转换柴油的化学能为机械能,在这个过程中可以借助于电控喷油或者全程调速的技术方式降低柴油机的能耗指数,提高其动力性能.在液压泵里,把接收到的机械能量转成液压能量,液压泵的动力性能可以借助于压力切断、恒功率控制等方式来改善.考虑到柴油机是能量的供给方,液压泵是能量的需求方,要想改善这种供求关系时,可以进行功率荷载控制管理以及转速控制管理.液压阀接收泵释放的液压能,借助于液压系统内部的压力和对应的执行部分,进行协同动作.液压阀会受到阀控制系统的控制管理,把液压阀状态当成流量需求方面以及操作图方面的代表.把液压泵、液压阀分别当成流量方面的供求方以及需求方.这种供求关系要想良好的匹配好,还需要借助于负荷的传感控制管理以及负流量方面的控制管理.液压阀液压会被马达吸收,传出机械能量.执行元件传出的一部分机械能量会对外负载全面做功.

2.工程机械电子的节能控制技术分析

2.1全局节能控制体系

基于广义意义,进行工程机械电子的节能控制,要进行研究的对象是负载情况以及整体情况,把多执行部分进行的协调管理控制、原来工程机械电子的节能控制技术以及作业效率这三个部分之间相互结合起来,能够为了统一的目标进行最优化的工程机械节能控制管理.要想良好地定量好工程机械节能控制技术的最终节能效果,还需要定义出以下关于节能方面的指标.在单位油耗内、单位时间段内,工程机械做出的对外有效功,即有效功率比上油耗,被称为全局节能指标.它涉及到了多执行部分进行的协调管理控制、原来工程机械电子的节能控制技术以及作业效率这三个方面,可以全面地比较和分析工程机械节能效果.把工程机械全局的节能指标当成总的大目标,可以构成一个全方面的、多个层次的工程机械节能体系.

2.2全电控系统

原来的节能控制虽然有了很大的节能控制效果,但从以下几个方面,打破原来的节能控制管理范畴,还能够取得更多的节能效果.一是改变原来的参数功率,进行柔性的参数功率匹配；二是借助于作业模式技术,进一步完善功率分配系统,这种系统属于一种动态系统,能够基于作业模式上；三是清晰明白驾驶员的意图,完善作业效率控制系统,这种系统能够基于操作模式上.从以上三个方面进行工程机械的电子节能控制,还需要有全电控制的执行层面以及分布管理方式的控制层面,组成一个全新的工程机械电子节能控制功率系统.全电控转动部分由液压马达、控制阀、液压泵、柴油机构成,这些部分都是电控制的.全电控进行元件之间的转换以及功率之间的传递,让硬件功能变的优化,也增加了硬件之间的通用性.这样一来,就能够进行更方面深入的感知,也更加广泛地进行控制管理.全电控制管理系统的专用作用以及控制作用由软件承担,能够在线调节相关的控制参数,让其适应现实的操作情况以及工作情况.做到参数的柔性化管理,取得广义的节能效果.

2.3分布控制系统

信号、数据的处理速度给节能控制提出了更高的要求,为此,需要使用专门的能够基于总线的各类控制管理器,例如液压阀的控制管理器、液压泵的控制管理器、发动机的控制管理器,让这些控制器之间能够良好地连接高速总线,组成一个能够基于总线的控制系统.其中发动机控制管理器控制喷油量根据的是发动机自身的运行数据以及用户做出的指令,基于总线接收别的控制管理器进行控制指令.液压泵的控制管理器会参考液压泵在出口位置处的压力信号,调节整理液压泵的排量信号,然后发给总线数据,也是基于总线接收别的控制管理器进行控制指令.液压阀控制管理器会受到相关工作人员实施的操作指令,在接收指令后控制管理液压阀,然后传输给总线相关的数据信息,并且能够基于总线来接收别的控制指令.这种基于总线的系统,大大地提高了信息数据的传输速度以及处理速度,也能够达到实时控制在功率管理控制方面的要求.

3.总结

原来的工程机械节能控制存在着不少的缺点,打破这种体系的关键就是进行工程机械的全局电子节能控制管理,实现参数的动态匹配,建立动态功率系统以及作业管理系统,使工程机械节能控制有一个良好的控制效果,并且指明工程机械电子节能控制技术以后的发展趋势.