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液压传动系统的节能设计探讨

摘要：液压传动技术已成为机械制造业、工程建筑业等领域不可或缺的重要技

术。通过节能设计，确保其系统可以在低消耗的状态下工作，减少系统热能的损

失，提高系统的使用效率，节约相关的生产成本。在本文中，笔者主要探究了液

压传动系统的节能设计措施，不仅可以满足输出要求，又能够最大化地节约投入

成本，实现高效、安全运作的目的。

关键词：液化传动系统；节能设计；措施

引言

液压传动系统的工作原理是凭借液体压力减少摩擦阻力以顺利地展开动力传

输从而确保既定工作的完成，就其操作方式而言，员工通常习惯使用其拖动调节

功能，比较看重稳固性问题，不太重视系统的消耗及工作效率问题，致使其在工

作进程中浪费了许多不必要的资源，耗损了太多的能量，使得使用成本一再提高。

如此操作会引发严重的后果，如不仅会致使主机因热而变形，降低机械设备的生

产效率，还会导致不必要资源的浪费，不符合国家节能减排的要求。因此在研发

设计液压传动系统时应注意产品的耗损问题，努力提高该系统的整体性能，使其

既能够满足生产需要，又可以节约资源，降低生产成本，提高经济效益。

液压传动系统节能设计1

液压传动系统节能设计原理1.1

在液压传动系统中，能量的传递过程为：电能→机械能→液

压能→机械能，在实现拖动调节功能的同时，伴随着一定的能量

损失。液压传动节能设计的本质就是设法减少能量转换过程中

的能量损失。

在液压系统中‚执行机构输出的有效功率与输入

动力装置功率的比值‚称为系统总效率。即

式中ηp，ηz———能量转换效率，（ηp为动力装置的总效率，ηz为执行机构

的总效率）；

ηc———系统回路效率；

———Ppi动力装置的输入功率；

———PP0动力装置的输出功率；

———Pzi执行机构的输入功率；

———Pz0执行机构的输出功率。

液压传动系统节能设计原1.2则

液压传动系统在进行节能环保设计时，要采用绿色设计与制造技术，使该传

动系统在环保同时，能在能量消耗上贯彻可持续发展战略。需遵守的相关原则为：

资源利用程度最大原则、采用的材料环保且可持续利用原则、设计先进性原则，

精确性成形工艺原则。

液压系统2功率损耗分析

液压系统的工作原理简单来说就是：原动机输出能量，通过传动装置转化为

液压能并传递给执行构件做功。在整个工作过程中，每一个环节都存在着多次能

量转换，这意味着每个环节都存在着能量的损失。

（1）内、外泄漏：液压元件之间存在间隙，在间隙两端压差的作用下，会导

致内泄漏；元件结合面间的部件由于密封不严，会产生外泄漏，两种形式的泄漏

都会造成系统功率损耗；

（2）压力损失：阀口、管路弯头及连接处、变径处都存在压力损失，造成系

统功率损耗；

（3）溢流、节流的损失：当溢流阀处于溢流状态时，会造成系统功率损耗，

而采用节流调速也会造成比较大的系统功率损耗；

（4）流阻及机械摩擦：当液压油经过阀体的时候，会受到流阻产生能量损失，

执行元件在工作时的摩擦会造成摩擦损失，摩擦副设计不合理也会产生摩擦损失；

（5）液压源和负载间的匹配损失：液压系统输出压力、输出流量与执行件所

需的压力、流量不匹配，会产生压力损失。匹配程度越低，系统效率也就越低，

造成的能量损失也就越大。

液压传动系统节能措施3

提升能量转换效率3.1

液压系统的能量转换效率与各部件，即原动机、液压泵和液压执行元件的配

合紧密程度具有重要影响作用，同时与使用情况的合理与否有着重要联系。提高

能量转换效率应从以上三种因素的选型、调试以及维修过程中的科学选择、合理

使用着手。

首先，注重液压源与原动机的功率匹配。从节能的目标出发，在选择原动机

时应侧重选择高效原动机，以达到液压源输出功率与原动机功率的合理匹配，使

原动机的功率得以充分使用。目前，最普遍的是采用功率比较均衡，能够根据要

求进行调节控制的液压泵，其优点是可以根据负载需求进行自动调节流量和压力，

在原动机长期处于均衡的功率输出下，将对原动机的工作效率以及使用寿命具有

积极的促进作用，而另一种提升能量转换效率的方法是使用电动机驱动的液压泵，

在一个循环周期内，负载压力和流量变化都比较大，为避免功率过高及过低情况，