2022年農業(yè)機械節(jié)能控制技術發(fā)展趨勢

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：編者語：工程機械將近40%的故障來自液壓系統(tǒng)，15%左右的故障來自發(fā)動機。采納節(jié)能技術后，可以提高發(fā)動機功率的利用率，削減液壓系統(tǒng)功率損失，使動力系統(tǒng)與負載所需功率更好地匹配，降低了發(fā)動機和液壓元件的工作強度，提高了設備在使用中的牢靠性。

從國內外進展狀況來看，液壓挖掘機的節(jié)能掌握有以下進展趨勢：

電液比例掌握智能化

電液比例掌握在80年月初就開頭應用于工程機械，到目前已經在液壓挖掘機上得到了大量應用。電液比例技術用于工程機械，可以省去簡單、浩大的液壓信號傳遞管路，用電信號傳遞液壓參數，不但能加快系統(tǒng)響應，而且使整個挖掘機動力系統(tǒng)掌握更便利、敏捷。進入90年月后，隨著計算機技術的進展，電液比例掌握更進一步“智能化＂，電液比例泵和比例閥的應用日益增多，從而消失了“智能化液壓挖掘機”。這種智能化主要體現在以下幾個方面。首先，計算機能夠自動監(jiān)測液壓系統(tǒng)和柴油機的運行參數，如壓力、柴油機轉速等，并能依據這些參數自動掌握整個挖掘機動力系統(tǒng)運行在高效節(jié)能狀態(tài)。其次，能夠完成一些半自動操作，如平地、斜坡的修整等，對司機的嫻熟程度要求降低，但工作質量卻能夠得到大幅度提高。第三，能夠依據監(jiān)測到的運行參數進行故障診斷，便于挖掘機的維護。這些功能的消失，使挖掘機性能得以大幅度提高。

柴油機電噴掌握

在傳統(tǒng)的機械調速柴油機上，噴油泵的循環(huán)供油量、噴油提前角等都受到轉速影響，使柴油機性能難以進一步提高。在柴油機上應用電噴掌握后，可以使泵的循環(huán)供油量和噴油提前角不再受轉速的影響，從而使挖掘機能夠始終工作在最佳狀態(tài)，而且加快了響應速度。開發(fā)柴油機電噴掌握器是提高挖掘機節(jié)能性的一個重要環(huán)節(jié)。

負荷傳感掌握將連續(xù)進展

負荷傳感掌握從20世紀70年月開頭興起，各工程機械液壓件生產廠商紛紛推出了一系列有關產品。這種系統(tǒng)具有良好的節(jié)能性和操縱性，即使不嫻熟的司機也能很快適應。比例流量安排閥的消失進一步推動了負荷傳感技術在挖掘機上的應用，使挖掘機操縱性進一步提高，解決了西方國家由于嫻熟司機的缺乏而帶來的問題。因此，負荷傳感掌握挖掘機在發(fā)達國家的需求將會進一步上升。

六通多路閥連續(xù)存在

盡管采納四通閥的負荷傳感系統(tǒng)能供應精確操作，但并非全部場合都需要精確操作，而且嫻熟司機也能用非負荷傳感系統(tǒng)挖掘機完成精確操作。更重要的是，負荷傳感系統(tǒng)價格較高，限制了它在進展中國家的應用。目前，世界上很多聞名的挖掘機生產廠商，其產品中既有使用四通閥的負荷傳感掌握挖掘機，也有使用六通閥液壓系統(tǒng)如正流量、負流量掌握的挖掘機。成熟的制造技術和低廉的價格將會使六通多路閥連續(xù)發(fā)揮作用。

進一步改進閥控節(jié)能掌握

在采納六通多路閥的液壓系統(tǒng)中，仍舊有很多可以改進的地方，如操縱性、節(jié)能性等，至今國外各挖掘機生產廠仍在討論。

多功能組合

為提高挖掘機性能，各種節(jié)能措施的結合將更加廣泛。在以往的系統(tǒng)中，液壓泵上已經集成有多種功能，但由于各種條件的限制，一般不超過三種。如圖14中所示的液壓泵中，就集成有壓力切斷、正流量掌握和功率限制功能，目前市場上比較流行的各種液壓泵原理圖中，也都集成有多種功能。隨著液壓技術的進展，有可能在泵上集成更多的功能。

可變參數掌握

為使挖掘機更好地適應各種工況下的負載要求，動力系統(tǒng)內部一些掌握元件的設定參數將不再是固定值，而是能隨著挖掘機詳細工作狀況而轉變。例如，在日立建機生產的EX系列挖掘機上，負荷傳感閥上的壓力補償器設定壓差就能隨工作狀況而轉變，增加了挖掘機工作時的適應性。可以猜測，在將來的挖掘機動力系統(tǒng)中，將會有更多的掌握參數可以調整，從而使挖掘機工作效率更高、操縱更簡單。

泵—發(fā)動機匹配掌握將進一步“智能化”

借助計算機掌握技術，泵與發(fā)動機的匹配掌握將進一步實現“智能化”，兩者之間的結合將更親密，實現一體化掌握。在這種掌握中，掌握器能依據工作狀況的變化，自動對液壓泵和發(fā)動機進行調整，在保證輸出功率滿意工作需要的同時，使燃油消耗量最低。

現場總線技術和嵌入式系統(tǒng)將大量應用

隨著液壓挖掘機“智能化”程度的提高，各種傳感器、掌握器將遍布挖掘機各處，這將導致挖掘機內部充斥各種導線、接頭，使掌握系統(tǒng)變得簡單、牢靠性降低。解決這一問題的方法是采納現場總線，用一條串行線將全部的傳感器、掌握器和執(zhí)行器連接起來，在保證系統(tǒng)具有強大功能的同時，具有簡潔的結構和高牢靠性。目前，在行走機械領域，已經有了這樣一種現場總線，稱為CAN總線，但還未在挖掘機上得到普遍應用。電子技術的進展使掌握芯片的體積更小，功能更強，在挖掘機上幾乎不占任何空間