液压系统设计与改造中节能技术的应用.docx

史强( 东风商用车公司装备技术管理部)摘 要: 介绍了液压系统设计与改造中的一些节能方法和措施, 定性或定量地进行分析比较, 阐述 史 强 ( 东风商用车公司装备技术管理部) 摘 要: 介绍了液压系统设计与改造中的一些节能方法和措施, 定性或定量地进行分析比较, 阐述其节能效果。 关键词: 液压系统; 节能技术; 方法及措施 在液压系统的设计和改造中, 人们往往把着 表 1 常用液压泵的效率 眼点放在系统的功能、可靠性等指标上, 对能耗指 标考虑较少, 为此存在各种不必要的损失, 同时也 会造成系统发热, 但为了维持理想的油温, 又不得 采取各种降温措施, 这样不仅加大了改造的资金 投入, 也加剧了能量的无功消耗。液压传动技术与 ( 1) 对于系统工作压力变化较小, 而流量变化 其它工业技术一样, 节能是一项非常重要的技术 较大的液压系统, 一般应采用恒压变量泵作为动 课题之一, 在当今创建节约型社会和节能型企业 力源, 其特点是在系统工作压力达到油泵的设定 压力前, 油泵具有定量泵的特性。到达设定压力 时, 油泵的流量随负载自动调节, 当无负载时, 油 泵的流量自动降为零, 但其输出压力维持恒定, 没 有多余的流量损耗。这种方式可以避免采用定量 中, 将节能意识融于液压系统设计与改造过程中, 是非常必要得。也是液压传动技术的发展趋势。 首先我们来分析一下目前设备应用的液压系 统主要有哪些能量损失 ●能量转换元件的能量转换损失: 摩擦、压力和容积损失; 包括机械 泵——溢流阀系统或旁路节流调速系统, 溢流或旁路流量的损失。 以降低 ●动力源和负载特性不适应而产生的匹配损 ( 2) 对于功率较大、负载增加缓慢, 并具有保 压功能的液压系统, 如果是采用油泵进行保压方 式, 则应采用恒压恒功率变量泵, 也可采用蓄能器 方式来实现。 图 1 恒 压 变 量 泵- 恒 压 恒 功 率 变 量 泵 的 压 力- 流量输出特性 失; ●结构布局决定的传输损失: 损失; 它主要是流动 ●系统设计缺陷或不合理, 导致的能量损失; ●工作介质选用不当, 导致的能量损失。 在设计或改造中合理选用液压元件, 提 1 q 恒压变量泵 高能量转换效率 动力元件的选用 液压动力元件, 即油泵作为能量转换装置, 对 液压系统的总效率和能量损失影响非常大。我们 1.1 恒压恒功率 变量泵 可以从常用液压泵的效率表 1 中看出, 从节能的 目标出发, 应从各类油泵的效率依次选择柱塞泵、 螺杆泵、叶片泵、齿轮泵, 同时我们也应考虑泵的 成本和其他性能。变量泵的机械效率和容积效率 虽然没有定量泵高, 但它能按负载压力自动调节 流量, 在功率的利用上较比合理。 0 F 图 1 压力- 流量输出特性曲线 ( 3) 对于要求在一个工作循环中, 压力、流量 变化量较大的液压系统, 可以采用现代液压技术 类别 柱塞泵 螺杆泵 叶片泵 齿轮泵 容积效率 0.85～0.98 0.85～0.95 0.80～0.95 0.70～0.90 机械效率 0.75～0.90 0.70～0.85 0.75～0.85 0.60～0.80 总效率 0.75～0.85 0.75～0.80 0.75～0.80 0.60～0.75 节 能《装备维修技术》2006 年第 4 期( 总期第 122 期)是提高动力系统效率、降低能耗的重要手段 节 能 《装备维修技术》2006 年第 4 期( 总期第 122 期) 是提高动力系统效率、降低能耗的重要手段, 如采 的液压系统。当液压缸带动模具接触工件慢进和 保压时, 油泵的部分流量进入蓄能器 1 被储存起 来, 达到设定压力后, 卸荷阀 2 打开, 油泵卸荷。此 时, 单向阀 3 使压力油路密封保压。当液压缸快进 快退时, 蓄能器与油泵一起向油缸供油, 使液压缸 得到快速运动。为此该系统设计时, 只需按平均流 量选用油泵, 降低了油泵的匹配功率, 从而达到节 约能源的目的。 用定量泵+比例阀的压力匹配系统, 可提高效率 30%; 变量泵+比例节流阀、变量泵+比例换向阀、 多联泵+比例节流溢流阀系统, 效率可提高 28% —45%。节能效果更好一些有负载信号传感液压 泵、负载信号传感液压控制阀、功率匹配式动力系 统等。 执行元件的选用 ( 1) 选用油马达时, 注意不要将大容量油马达 降低规格使用, 同时要注意其合适的转速, 一般选 用油马达转速在 1000―1800r/min, 如果选用转速 较低、压差较大的油马达, 会造成容积效率下降和 总效率下降。 ( 2) 选用液压油缸时, 注意改善油缸的密封条 件。对于自行设计或使用多年的液压油缸, 应选用 低阻力材质、无模加工、使用寿命长的密封件。对 1.2 1 2 3 于快慢