? 液壓挖掘機(jī)作為土方石工程作業(yè)中普遍使用的工程機(jī)械，它在土方石工程發(fā)展中占據(jù)著至關(guān)重要的地位。液壓挖掘機(jī)是一種耗能極大的工程設(shè)備，液壓挖掘機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)的安全性、有效性、經(jīng)濟(jì)性會(huì)嚴(yán)重影響工程進(jìn)程和工程的投入成本?？刂坪脛?dòng)力系統(tǒng)的能量損耗、保證動(dòng)力系統(tǒng)的工作效率是當(dāng)前技術(shù)研究需首要解決的問(wèn)題。在此背景下，本文將重點(diǎn)介紹液壓挖掘機(jī)功率匹配的節(jié)能控制研究，主要從挖掘機(jī)的主要功率損失、國(guó)內(nèi)液壓挖掘機(jī)節(jié)能控制技術(shù)現(xiàn)狀、液壓挖掘機(jī)的功率匹配節(jié)能控制方案研究、液壓挖掘機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)建議四個(gè)方面展開(kāi)介紹，以期能夠提升液壓挖掘機(jī)的工作性能以及整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性，最終達(dá)到提高效率、節(jié)約燃油的目的。
? ??液壓挖掘機(jī)是當(dāng)前土方石作業(yè)中極為重要的工程機(jī)械，對(duì)液壓挖掘機(jī)的節(jié)能技術(shù)研究是當(dāng)前一個(gè)比較熱門(mén)的研究趨勢(shì)。國(guó)內(nèi)目前的液壓挖掘機(jī)節(jié)能技術(shù)研究還不夠完善，國(guó)產(chǎn)挖掘機(jī)的研制還存在很大空白。隨著全球能源短缺的進(jìn)一步升級(jí)，對(duì)液壓挖掘機(jī)的節(jié)能研究更顯迫切，其節(jié)能性能的好壞直接影響到液壓挖掘機(jī)的應(yīng)用前景和土方石工程的發(fā)展前途。為此，下面本文將具體來(lái)分析，分別從挖掘機(jī)的主要功率損失、國(guó)內(nèi)液壓挖掘機(jī)節(jié)能控制采用的技術(shù)狀況、液壓挖掘機(jī)的功率匹配節(jié)能控制方案研究、液壓挖掘機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)建議四個(gè)方面展開(kāi)介紹，以期能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)柴油機(jī)、液壓泵、主閥的綜合節(jié)能控制，促進(jìn)液壓挖掘機(jī)節(jié)能技術(shù)的發(fā)展和成熟。
? ? 1.挖掘機(jī)的主要功率損失
? ? 1.1負(fù)載過(guò)重導(dǎo)致的安全閥溢流耗能。液壓挖掘機(jī)本身是一種大規(guī)模耗能設(shè)備，因工作量巨大而時(shí)常存在著過(guò)重負(fù)載的現(xiàn)象，為了保護(hù)液壓挖掘機(jī)，延長(zhǎng)使用壽命，往往會(huì)在作業(yè)過(guò)程中液壓油達(dá)到設(shè)定壓力后開(kāi)啟安全閥，保證壓力油通過(guò)安全閥順利流回油箱。但是，壓力油流回油箱導(dǎo)致系統(tǒng)做了無(wú)用功，而且還帶來(lái)了嚴(yán)重的能量損耗，這就是常說(shuō)的溢流損失。此外還有重負(fù)荷挖掘和回轉(zhuǎn)啟動(dòng)、制動(dòng)過(guò)程中的過(guò)載耗能。
? ? 1.2微動(dòng)操作時(shí)的功率損失。微動(dòng)時(shí)的能耗主要是指在進(jìn)行掘削和卸土?xí)r所發(fā)生的能量損耗。在進(jìn)行掘削和卸土?xí)r往往會(huì)進(jìn)行微動(dòng)控制操作，以便控制進(jìn)入執(zhí)行機(jī)構(gòu)的流量大小。此時(shí)為了克服工作負(fù)載往往會(huì)建立起相應(yīng)的壓力通道，為了克服壓力，會(huì)有大部分的液壓油溢流回油箱，這部分的能耗損失還是非常可觀的。
? ? 1.3壓力管道的沿程損失和局部損失嚴(yán)重。在高壓液壓油輸送至執(zhí)行機(jī)構(gòu)的過(guò)程中存在著很大的局部損失和沿程損失。負(fù)責(zé)輸送液壓油的元件主要是管道、管接頭、閥口和彎管，在輸送的過(guò)程中會(huì)存在著很大的壓力損失，主要是由于管道通徑較小、液壓管道走向不盡合理、管路彎曲過(guò)多、管徑突變、管接頭較多造成的管道壓力較大等引起的。
? ? 1.4柴油機(jī)與液壓泵匹配不恰當(dāng)造成的損失。柴油機(jī)的每一個(gè)輸出功率都有一個(gè)與之相對(duì)應(yīng)的燃油能耗最佳點(diǎn)，如果作業(yè)過(guò)程中能夠?qū)⒛芎墓β士刂圃谶@個(gè)最佳點(diǎn)附件則會(huì)極大的節(jié)省耗油總量。但是在實(shí)際的工作過(guò)程中，由于液壓挖掘機(jī)的負(fù)載變化過(guò)大、而且正常工作時(shí)的油門(mén)基本上是定速的，往往會(huì)導(dǎo)致了液壓泵的工況并不總是能合理控制在能耗最佳點(diǎn)上，造成嚴(yán)重的能耗損失。
? ? 2.國(guó)內(nèi)液壓挖掘機(jī)節(jié)能控制采用的技術(shù)狀況
? ? 2.1引進(jìn)先進(jìn)的節(jié)能液壓系統(tǒng)。節(jié)能液壓系統(tǒng)在液壓挖掘機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)中占據(jù)的地位非常重要，目前國(guó)內(nèi)的液壓挖掘機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)已經(jīng)大規(guī)模引進(jìn)了國(guó)外先進(jìn)的節(jié)能液壓系統(tǒng)，主要包括負(fù)流量控制、負(fù)載傳感控制系統(tǒng)兩大類。在選擇多路閥以及液壓泵方面，主要選用的是日本生產(chǎn)的多路閥和液壓泵以及德國(guó)生產(chǎn)的多路閥及變量泵。
? ? 2.2引進(jìn)國(guó)外高性能的柴油機(jī)。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的工程機(jī)械柴油機(jī)的發(fā)展還較緩慢，并非專門(mén)為工程機(jī)械匹配而設(shè)計(jì)，主要是通過(guò)車用柴油機(jī)的調(diào)整辦法來(lái)滿足工程柴油機(jī)的需求，但是國(guó)內(nèi)柴油機(jī)存在著扭矩儲(chǔ)備低、附件消耗功率大、油耗大、做功效率低等情況，在此情況下，絕大部分國(guó)內(nèi)挖掘機(jī)廠家主要是進(jìn)口國(guó)外先進(jìn)的高性能柴油機(jī)，例如美國(guó)康明斯、日本五十鈴、洋馬、久保田及英國(guó)帕金斯發(fā)動(dòng)機(jī)等等，都是與國(guó)內(nèi)挖掘機(jī)廠家經(jīng)濟(jì)往來(lái)密切的合作企業(yè)。
? ? 2.3發(fā)動(dòng)機(jī)與液壓系統(tǒng)相匹配。這項(xiàng)技術(shù)的節(jié)能性還是非常樂(lè)觀的。為了有效提升液壓挖掘機(jī)的節(jié)能性能，從該項(xiàng)技術(shù)入手來(lái)研究是非常有效的途徑。為此很多工程機(jī)械制造商開(kāi)始投入大量資金和技術(shù)力量來(lái)研制這項(xiàng)節(jié)能新技術(shù)，通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)與液壓泵的電控程序控制，實(shí)現(xiàn)功率跟隨，并且取得了很好的研究成果。
? ? 2.4合資企業(yè)和獨(dú)資企業(yè)自主研究節(jié)能技術(shù)工作的廣泛開(kāi)展。目前很多著名的國(guó)內(nèi)獨(dú)資或者合資企業(yè)，例如小松、卡特、日立、神鋼、斗山、現(xiàn)代等等，他們?yōu)榱藢⒁簤和诰驒C(jī)的節(jié)能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，已經(jīng)開(kāi)始了大規(guī)模自行研究節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)的進(jìn)程。通過(guò)自主研發(fā)先進(jìn)的液壓件和發(fā)動(dòng)機(jī)，以及系統(tǒng)匹配的節(jié)能控制關(guān)鍵技術(shù)。