液压系统节能设计研究

《液压系统节能设计研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、液压系统节能设计研究摘要：随着能源危机的加剧，环保和节能问题日益引起人们的重视，木文是针对液压系统节能设计的研究，从液压系统能源损耗的原因入手，针对损耗原因研究降低能源损耗的方法。关键词：液压系统，节能技术，液压元件Abstract:Sincetheenergycrisis,environmentalprotectionandenergysavingproblemincreasinglycausetheattentionofpeople,thisarticleisastudyofenergysavingofhydraulicsyste

2、mdesignstartingfromthereasonofhydraulicsystemenergylosses,andaccordingtothereasonresearchtofindmethodsthatcanreduceenergyloss.Keywords：Hydraulicsystem,Energy-savingtechnology,Hydrauliccomponents1引言液压系统在冶金行业、船舶飞机行业、工程机械行业均有较为广泛的应用，但是在实际的应用过程中，液压传动伴随着连续的能量损耗，使得传动系统的效率降低、散

3、热量大，这对液圧技术的市场竞争力和使用环境有特定的限制，同时能源的损耗必然伴随着资源的浪费以及环境污染，这不符合节能环保的可持续发展战略，因此对液圧系统的节能设计研究无论对液压技术的发展和应用帘间，还是对节约型社会的建设都有重要的研究价值。2液压传动系统介绍从能量转换的角度讲，液压传动系统所实现的是由原动机的机械能通过液压能最终再转换成为机械能，此过程中通过控制元件可以实现能源的分配与传递。液压系统中由动力源、控制机构和执行机构三者构成，它的工作程序不同于一般的机械加工设备，其传动系统较为简单，液压机的伸缩过程只存在单一的直线运动，没

4、有角度，因此其加工系统的使用时间会较长。图1液斥传动系统构成简图液压传动屮所需要的元件主要有动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件等。其中液压动力元件是为液压系统产生动力的部件，主要包括各种液压泵。液压执行元件是用来执行将液压泵提供的液压能转变成机械能的装置，主要包括•液压缸和液压马达。液压控制元件用来控制液体流动的方向、压力的高低以及对流量的大小进行预期的控制，以满足特定的工作要求。除了上述的元件以外，液压控制系统述需要一些液压辅助元件。3液压系统能源损耗的分析液压传动系统伴随着能量的转换，其人致能量转换次序如下：电能一机械能—液压

5、能一机械能，如下图所示。电能.化学能机城能浊压能液压能机械能图2.液压系统能量传递与转换简图液压系统节能设计的木质就在于降低这些能量损耗，提高液压传动的整体效率。效率是输出功率与输入功率的比值，它可以作为整个系统能源整合利用优界的主要指标。液压系统的总体效率，不仅要考虑图2屮的能源流转状况，还应该将能源提供阶段的损耗算入其中，因此，整个液压传动系统的完整效率表达时如下：pqpq耳=二问P4久严"皿7rr―77加在上述表达式'P，)1E=原动机的总效率；叩二液压泵的总效率;％二液压回路效率；二液压执行元件效率；Pl、qL二负载输入压力和

6、流量；Pp、4卩=液压泵输出的压力和流量；△»、Aq二过剩损失压力和流量。从上述表达式屮可以总结出，液压传动系统的能量损耗分布在四个方面，原动机的能量损耗带來的肛降低，液压泵的能量损耗所带來的叩降低，液压马达的能量损耗所带来的小4降低，系统回路的流量、压力损耗所带来的恥降低。另外液压系统的能量损失还包括容积损耗和磨擦损耗，容积损耗主要是由于系统密封性不好所造成的系统泄漏所引起的能量损失，它取决于系统内部构成以及各个执行元件，磨擦损耗是指液压系统中各机械部件之间的机械磨擦所造成的能量损失，磨擦损耗与系统内部零部件的加工精度有关。以上是对

7、液压系统内部损耗的分析，在液压系统的实际操作中，它的工作状态分为三种：启动初始状态，实际操作状态，保压状态。在这三种不同状态下会体现出不同的效率状态，工作状态下的效率损耗取决于执行元件与液压元件输出流量和压力的匹配，而在另外两种状态下能量损耗所占比例较大。从节能的角度讲，整个液压系统的节能不仅仅取决于液压元件的构成，还需耍关注负载以及T作时段的整体性契合。综合以上分析，可以总结出液压系统的效率损耗或者能源损耗主要集屮于以下儿点：(1)由能量转换元件所带来的损耗。这其中包含内部机械零件的磨损、压力损失和容积损失。这些能量损耗主要转换成为

8、不可逆的热能，这些热能难以加以利用回收。(1)液压系统结构所带来的传输损失。液压冋路能耗是曲过剩压力和过剩流量造成的，在液压传动系统的工作状态下，节流控制是实现各种操作功能的基木方法，而液阻必然会带来压降，压降是一种合理