工程机械节能技术解读

学术论文 2018-07-05 10:01:57
  一、工程机械落实节能技术的必要性 
  (一)社会发展中的环保要求 
  从工程机械的生产角度看,为有效保障工程机械能够在工业建设中高质量的完成工程作业,机械本身结构的强度要达到一定标准,因此需要通过对部件进行更为深层的强化处理以保证工程机械中的部件硬度与强度;而机械部件生产工序的增加,需要更多的原料投人,导致生产中废弃物的大量排出,对环境产生影响,因此需要对机械的生产工艺进行改进,以更为科学的部件设计代替更多的原料投入。 
  从社会建设角度看,环保理念的普及使得工程建设不再以牺牲环境为代价,人们会更多考虑到施工对生活环境的影响,因此为有效达到社会发展中的环保要求,工程机械需要进行节能的优化。 
  (二)我国的能源的节约型使用 
  工程机械的使用,燃油机的使用会造成柴油的大量消耗,伴随着燃油机的运转也会有大量废气产生。在工程机械的生产中,要针对机械的电机与燃油机等耗能部件进行性能的提升,保证在低能源消耗的基础上提升机械的工作效率,同时还在一定程度上降低了工程机械的废气排放,有效的实现了节能减排优化。在我国能源利用日趋紧张的形势下,工程机械的节能减排优化高效实现了能源的节约型利用,工程机械的低能耗运转也保证了工业建设中废弃物排放的有效控制,有力落实了我国工业发展中节能理念。 
  二、节能技术在工程机械中的应用 
  (一)柴油机节能技术 
  机械调速油门系统的高压泵由柴油机凸轮轴驱动,输送到燃烧室的供油量随柴油机转速的变化而变化,但不能控制各种转速下的最佳供油量,燃油利用率不高,工作噪声大,尾气排放异常,污染严重。 
  现阶段工程机械上广泛采用了共轨式喷射系统的电控柴油机。共轨式喷射系统将产生喷射压力与喷射过程完全分开,通过对共轨管内的油压实施精确控制,使高压油管内压力大小与柴油机的转速基本无关。这项技术最大限度地降低了柴油机的振动、噪声、尾气和油耗。其主要特点有以下3个方面: 
  一是喷射压力的产生与实际燃油喷射过程分离,喷油压力和喷油过程由ECU(电子控制单元)实时控制;二是可依据柴油机工作状况调整各缸喷油压力、喷油始点、持续时间,从而保持喷油的最佳控制点;三是能实现很高的喷油压力,并具备柴油的预喷射和后喷射功能,可显著降低噪声和碳氢化合物排放量。 
  可见,柴油机的节能和减排是一种相互促进的关系,只有在降低燃油消耗的基础上才能进一步降低燃烧污染物的排放。 
  (二)工程机械液压节能技术 
  1.量变泵的控制方式 
  由于工程机械在实际的工作中会遇到许多情况复杂的工况,造成施工中的阻碍和困难,这时量变泵以调节排量的方式来配合工程机械的工作需求。将压力感应控制来作用发动机的功率,从而使得容积调速被改成节流调速以减少能量的损失。因为这种控制方式具有非常明显的优点而被广泛的应用在实际的工作当中,通过对其结构的分析可以发现在这种量变的泵中只有一个被控制的对象,因此可有根据不同的控制方式来具体的对输出特性进行分析。将工作的实际场合做具体的要求,选择更加合适的控释形式来具体的安排。排量控制、LS 负载敏感控制以及 LUDV 控制组成了量变泵控制的基本形式。 
  2.电液比例控制 
  在机械工程中存在很多信号庞大、复杂的传递管路,需要将电液比例技术运用在这一情况中去,因为电信号传递的液压参数能很好的实现系统的随时响应,并且在系统控制的灵活性方面显出更大的优势,因而必须将其中充分的运用进去。 随着技术的发展和进步也推动着电液比例控制技术更加的智能化和科学化,其主要的智能发展体现在侧液压系统和柴油机的运行参数都可以通过计算机的自动化监测来实现。具有非常方便、快捷的优势,例如,在柴油机转速和压力的参数中能为整个挖掘机的动力系统提供科学的数据参数,使其保持一种高速节能的工作状态,是未来节能技术的发展趋势。 
  3.柴油机电喷控制 
  通过对现代柴油机的结构分析,其主要涉及的是电控喷射、共轨以及涡轮增压中冷技术的运用。目前的汽车行业已经开始运用电控喷射技术,但因为工程机械的发展相对较晚且技术的实际运用还不成熟,这种技术还没有被推广。传感器、控释单元、执行机构组成了柴油机的电控喷射系统。这个系统的主要工作使对喷油系统进行电子控制,根据对喷油量的和实际的工况来掌握 
  具体的控制过程,同时,将控制监控的各种数据参数通过传感器运输到计算机系统中去,和控制单元中储存的数据进行比较,确保柴油机处于做好的工作状态。 
  4.多路阀方式的控制 
  因为在多路阀的运用中普遍存在的型号为四通道和六通道。其中关于多路阀的优先回路设计和直通供油路的组成存在一定的规定和限制,以并联的方式将直通回流和并联供油路连接起来,及时的对压力、流量和功率的变化情况进行监测和反馈,为全面的掌握负荷传感阀的工作情况做准备。有些公司将进油联安装到通用阀上来实现负荷传感系统的流量控制。在形式上有多种组合方式来实现多路阀的智能化发展,为提高液压节能做好充分准备工作。 
  三、工程机械维修中的节能技术 
  节能技术在工程设备维修中的落实主要包括对设备能耗的控制以及降低废气的排放量两方面。 
  为了通过设备维修实现对工程设备能耗的有效控制,应在维修方式上进行改进。机械维修的传统方式是通过对机体进行全方位检测后,对机械的故障部分进行维修,在维修过程,注重对故障的排除与修复。而在设备维修方式的改进中,加强了对工程机械故障的针对性,通过故障的针对性处理实现机械的有效修复。与传统的机械修复方式不同,创新型机械修复更加注重对故障的预防,通过在维修中加强设备的故障预防避免因设备修复带来的环境问题。 
  为在机械修复中有效减低废气的排放量,应对工程设备进行定期的维修,通过定时清理燃气机中的废物保证机械的燃气效率,实现对机械设备废气排放的有效控制。 
  在对工程机械进行维修中,应针对机械故障的处理方式制定相应的维修方案,维修方案中不仅包括故障的维修方法,还应包括机械的能源消耗和废气排放进行改进的内容。例如,在对工程机械的燃油发动机进行维修时,要针对发动机中的坏损装置进行修复。装置的修复过程包括装置的检修,冷磨与热试,在对发动机中的坏损装置进行检修后,发动机不能立即投入使用,要通过冷磨和热试对发动机进行处理后,才能有效保障发动机的燃气效率及废气排放。在工程机械的维修中,废弃油料的及时回收能够有效避免油料扩散带来的环境问题,减少其植被的破坏,避免火灾的发生。 
  在对废弃油料进行回收的同时,也应注重对废弃机械部件的回收与分类,通过废弃部件的回收实现金属的循环利用,减少金属资源的浪费,在一定程度上促进了工程机械维修中的节能的开展。
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