? 液壓挖掘機作為土方石工程作業(yè)中普遍使用的工程機械，它在土方石工程發(fā)展中占據(jù)著至關(guān)重要的地位。液壓挖掘機是一種耗能極大的工程設(shè)備，液壓挖掘機節(jié)能控制系統(tǒng)的安全性、有效性、經(jīng)濟性會嚴(yán)重影響工程進程和工程的投入成本?？刂坪脛恿ο到y(tǒng)的能量損耗、保證動力系統(tǒng)的工作效率是當(dāng)前技術(shù)研究需首要解決的問題。在此背景下，本文將重點介紹液壓挖掘機功率匹配的節(jié)能控制研究，主要從挖掘機的主要功率損失、國內(nèi)液壓挖掘機節(jié)能控制技術(shù)現(xiàn)狀、液壓挖掘機的功率匹配節(jié)能控制方案研究、液壓挖掘機節(jié)能控制系統(tǒng)設(shè)計建議四個方面展開介紹，以期能夠提升液壓挖掘機的工作性能以及整個動力系統(tǒng)的經(jīng)濟性和可靠性，最終達到提高效率、節(jié)約燃油的目的。
? ??液壓挖掘機是當(dāng)前土方石作業(yè)中極為重要的工程機械，對液壓挖掘機的節(jié)能技術(shù)研究是當(dāng)前一個比較熱門的研究趨勢。國內(nèi)目前的液壓挖掘機節(jié)能技術(shù)研究還不夠完善，國產(chǎn)挖掘機的研制還存在很大空白。隨著全球能源短缺的進一步升級，對液壓挖掘機的節(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，下面本文將具體來分析，分別從挖掘機的主要功率損失、國內(nèi)液壓挖掘機節(jié)能控制采用的技術(shù)狀況、液壓挖掘機的功率匹配節(jié)能控制方案研究、液壓挖掘機節(jié)能控制系統(tǒng)設(shè)計建議四個方面展開介紹，以期能夠?qū)崿F(xiàn)對柴油機、液壓泵、主閥的綜合節(jié)能控制，促進液壓挖掘機節(jié)能技術(shù)的發(fā)展和成熟。
? ? 1.挖掘機的主要功率損失
? ? 1.1負(fù)載過重導(dǎo)致的安全閥溢流耗能。液壓挖掘機本身是一種大規(guī)模耗能設(shè)備，因工作量巨大而時常存在著過重負(fù)載的現(xiàn)象，為了保護液壓挖掘機，延長使用壽命，往往會在作業(yè)過程中液壓油達到設(shè)定壓力后開啟安全閥，保證壓力油通過安全閥順利流回油箱。但是，壓力油流回油箱導(dǎo)致系統(tǒng)做了無用功，而且還帶來了嚴(yán)重的能量損耗，這就是常說的溢流損失。此外還有重負(fù)荷挖掘和回轉(zhuǎn)啟動、制動過程中的過載耗能。
? ? 1.2微動操作時的功率損失。微動時的能耗主要是指在進行掘削和卸土?xí)r所發(fā)生的能量損耗。在進行掘削和卸土?xí)r往往會進行微動控制操作，以便控制進入執(zhí)行機構(gòu)的流量大小。此時為了克服工作負(fù)載往往會建立起相應(yīng)的壓力通道，為了克服壓力，會有大部分的液壓油溢流回油箱，這部分的能耗損失還是非?？捎^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)行機構(gòu)的過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，在輸送的過程中會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柴油機與液壓泵匹配不恰當(dāng)造成的損失。柴油機的每一個輸出功率都有一個與之相對應(yīng)的燃油能耗最佳點，如果作業(yè)過程中能夠?qū)⒛芎墓β士刂圃谶@個最佳點附件則會極大的節(jié)省耗油總量。但是在實際的工作過程中，由于液壓挖掘機的負(fù)載變化過大、而且正常工作時的油門基本上是定速的，往往會導(dǎo)致了液壓泵的工況并不總是能合理控制在能耗最佳點上，造成嚴(yán)重的能耗損失。
? ? 2.國內(nèi)液壓挖掘機節(jié)能控制采用的技術(shù)狀況
? ? 2.1引進先進的節(jié)能液壓系統(tǒng)。節(jié)能液壓系統(tǒng)在液壓挖掘機節(jié)能控制系統(tǒng)中占據(jù)的地位非常重要，目前國內(nèi)的液壓挖掘機節(jié)能控制系統(tǒng)已經(jīng)大規(guī)模引進了國外先進的節(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生產(chǎn)的多路閥及變量泵。
? ? 2.2引進國外高性能的柴油機。目前國內(nèi)市場的工程機械柴油機的發(fā)展還較緩慢，并非專門為工程機械匹配而設(shè)計，主要是通過車用柴油機的調(diào)整辦法來滿足工程柴油機的需求，但是國內(nèi)柴油機存在著扭矩儲備低、附件消耗功率大、油耗大、做功效率低等情況，在此情況下，絕大部分國內(nèi)挖掘機廠家主要是進口國外先進的高性能柴油機，例如美國康明斯、日本五十鈴、洋馬、久保田及英國帕金斯發(fā)動機等等，都是與國內(nèi)挖掘機廠家經(jīng)濟往來密切的合作企業(yè)。
? ? 2.3發(fā)動機與液壓系統(tǒng)相匹配。這項技術(shù)的節(jié)能性還是非常樂觀的。為了有效提升液壓挖掘機的節(jié)能性能，從該項技術(shù)入手來研究是非常有效的途徑。為此很多工程機械制造商開始投入大量資金和技術(shù)力量來研制這項節(jié)能新技術(shù)，通過發(fā)動機與液壓泵的電控程序控制，實現(xiàn)功率跟隨，并且取得了很好的研究成果。
? ? 2.4合資企業(yè)和獨資企業(yè)自主研究節(jié)能技術(shù)工作的廣泛開展。目前很多著名的國內(nèi)獨資或者合資企業(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的節(jié)能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，已經(jīng)開始了大規(guī)模自行研究節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)的進程。通過自主研發(fā)先進的液壓件和發(fā)動機，以及系統(tǒng)匹配的節(jié)能控制關(guān)鍵技術(shù)。