液压回路节能图解分析

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1、总第68期1996年6月液压回路节能图解分析刘树敏官忠范李笑（机械T程系）摘要以液压系统节能为出发点，对液压传动系统中几种基本的液压回路的功率特性进行了图提出并采用的图解分析方法比传统的解析分析法具有直观、简捷、物理概念清楚等特点关键词：液压回路；节能；图解；分析中图法分类：TH137.10前言近20年来，全世界所耗货的能源与同期人口增长幅度相比，几乎高出了两倍如设想在本世纪末世界人口增到60亿左右，则预计本世纪末能源耗费将上升到目前的两倍半左右届时所需能源只能依靠幵发新能源及节能来解决这就是说

2、，我们各行各业都面临一个如何节省能源，怎样才能减少能源耗费的重大课题液压传动具有许多优越的性能而被广泛的使用着，但自身也存在着传动效率不如机械传动高的缺点，提高液压传动系统的效率，自然是液压技术工作者的一个不可回避的课题提高液压传动系统的效率主要途径是提高液压回路效率，衡量一个液压回路的优劣，除了能满足系统所要求的功能外，还应尽量减少压力、流量损失所造成的能量损失这就要求我们掌握分析液压回路功率特性的方法以便有针对性的提高回路效率，这就是本文的出发点1卸荷回路11回路及其特性曲线图1为用二位二通

3、阀实现卸荷的卸荷回路根据各元件的特性曲线1，不难绘出图1所示回路的P-2特性曲线如图2所示去系统图1卸荷回路图2P-Q特性曲线本文收到日期：1995-07-20第一作者：男36硕士讲师112回路节能图解分析该回路卸荷与非卸荷两种工况的轼率特性，由图2所示的特性曲线，可得出如表1所列结果1不难看出，卸荷相对非卸荷的节能效果为图2中面积123Ppl所确定的功率1表I图1所示回路工作状态表DT工况泵的工作点回路功率消耗1卸荷2面积013QP00非卸荷3面积0QP3PP0注：表中“1”、7)”，分别表示

4、电磁铁通电、断电2三级调压回路211回路及其P-Q特性曲线图3为由主溢流阀1，远程调压阀2及3所组成的三级调压回路1根据回路中各元件的特性曲线1，并设回路中的压力阀1，23的调定压力，分别为/n且贝IJ该回路的P-2特性曲线如图4所示1图4p-Q特性曲线212回路节能图解分析当回路压力，分别由压力阀1，2,3单独调定时，回路的功率特性由表2所示1表2图3所示回路工作状态表的位4阀工泵的工作点回路压力回路功率消耗中位3/门面积00/«3p)0左位2P2面积02p2P20右位1P3面积OQplpsO

5、假如回路不采用三级调压回路，这时回路只能按回路所需最大压力pi来设定，则当回路在所需压力低于卩：的其它工况工作时，其节能效果不难由图4直观看出，这里不再赘述13节流调速回路311回路及p—<3特性曲线图5为由溢流阀1、背压阀2、方向阀3调速阀4等组成的进口节流调速回路1它实现快进—工进—死裆铁停留->快退-*停止工作循环1Q-P特性曲线由回路中各元件的特性曲线绘出的回路的Q—p特性曲线如图6所示1图中p：—负载压力；—背压阀2调定压力；P2’一液压缸无杆腔出口压力；P3—调速阀4出口压力；P3’

6、一调速阀4中的节流阀入口压力；0—负载流以；以一液压缸无杆腔排出流量；2、一溢流阀的溢流量；P、，一分别为溢流阀的全流和幵启压力1312回路节能图解分析为减少篇幅，这里只分析“工进”和‘死挡铁停留”两工况的能耗情况，其功率特性如表3所示1列挡铁停留和工进工况的回路效率n分别为r=冋路有效功率=00‘泵蛣访傘面积OpW200而Q21/72/7幻iQ2面积Op3iQPQ表3图5所示回路工作状态表工况泵的工调速阀溢流阀的背压阀的泵粍作点的工作点工作点工作点功率工进3死裆铁停留工况铁留进挡死停工BiPr

7、0面积有效调速阀功溢流阀功背压阀功Op冶方向阀功功率率损失率损失率损失率fe失00面积00面枳面积面积面积面积0?pipiQi02ppy2p1QITHQPQxOpioQzO4面积0/?pHiOpO不难看出，在负载流:W:2：—定情况下，欲提局D，应从以下几方面人手:(1)降低/?2;(2)降低但厂’，否则，调速阀就不能实现稳速功能；(3)降低6，这可有效在减小相应的节流和溢流功率损失14限压式泵2调速阀容积节流调速冋路4H回路及其e如特性曲线由限压式变W:泵1和调速阀2等所构成的容积节流调

8、速回路如图7所示1图8是该回路的e如特性曲线1图中一负载压力；—背压阀3的调定威力；6—泵出口压力；①一负载流量；G—液压缸无杆腔排出的流量1412回路节能图解分析图7容积节流调速回路图8Q—p特性曲线工进时的回路效率回路的功率特性如表4所示1假如回路7与前述的回路5实现的工用循环和驱动的负载完全相同，即负载压力p和负载流量Q:相同1为了对比回路7与回路5功率特性的优劣，右此也只分析“工进”、‘死挡铁停留”两工况的功率特性1表4图7所示工作状态表工况工点W泵作调速阀的工作点背压阀的工作点PI路有