隨著工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展,節(jié)能減排成為制造業(yè)刻不容緩的重要課題。節(jié)能技術不僅為環(huán)保事業(yè)貢獻一份力量,更能給企業(yè)減少大量的支出。在液壓系統(tǒng)設計使用中,更應該重點考慮節(jié)能的問題。液壓設計人員在進行系統(tǒng)設計時,大部分先考慮的是如何實現(xiàn)系統(tǒng)的功能,而對于節(jié)能問題考慮的比較欠缺,這樣就導致液壓系統(tǒng)在使用中出現(xiàn)了許多不必要的功耗損失。
如果沒有考慮到節(jié)能,導致的耗能損失大抵如下:
①液壓元件的能量損失。
②液壓元件之間與負載特性的不匹配的能量損失。
③液壓系統(tǒng)的回路布局會造成能量的損失。
④液壓件選型不合理造成的能量損失。
液壓元件的能量損失
在設計的時候,設計人員過度重視液壓系統(tǒng)操作的有效性,忽略了節(jié)能問題,使得當前液壓元件在工作時會損耗大量的能源。我們來看看液壓系統(tǒng)的能源消耗主要體現(xiàn)在哪些方面:
①運作時,非節(jié)能系統(tǒng)的機械在壓力和摩擦之下,會大量損失能源轉換元件的產生的能量;
②因為沒有節(jié)能系統(tǒng),機械運作時動力源不能較好地適應負載特性,導致能源匹配的損失;
;③液壓系統(tǒng)的結構本身復雜,布局繁瑣,運作容易消耗大量能量;
④液壓機械運作時,工作介質選用的不合理也會消耗大量的能源。
從以上幾點不難看出,如果設備沒有加入節(jié)能系統(tǒng),會增加很多不必要的耗能損失,從而增加企業(yè)的支出。
如何合理選用液壓元件從而提高能量轉換效率?
1、合理選用液壓泵
液壓系統(tǒng)的液壓元件包括液壓泵,液壓缸或馬達,液壓控制閥等。選擇效率高的液壓元件,避免液壓元件自身不必要的功率損耗。比如柱塞泵就存在自身的機械摩擦能量損失,液壓油與機械部件的摩擦及壓縮過程中的能量損失,內泄露造成的能量損失等。由下表可以看出柱塞泵的容積效率及機械效率都比較高。能夠滿足大多數(shù)工況,但其成本較高。

上表說明的是一般狀況下的液壓泵的效率情況,但是市場上液壓元件的質量參差不齊,效率當然也不盡相同,選擇質量可靠的液壓元件是液壓選型時首要考慮的問題。
2、執(zhí)行元件的選用
選用液壓馬達時,一定要選擇合適的轉速和壓力,雖然各個公司生產的馬達的工作壓力標定的越來越大,但是額定壓力或額定轉速并不是最佳工作狀態(tài)。而且要結合馬達的壓力-流量曲線來確定馬達的相關參數(shù)。如果馬達的速度很低,會造成容積效率和機械效率下降。
3、控制元件的選用
液壓控制閥的選定,主要是考慮壓力和流量。液壓控制閥都有共額定壓力,選擇時要求各種控制閥的額定壓力大于(至少等于)液壓系統(tǒng)的最高工作壓力。對于壓力控制閥,還要選擇壓力調節(jié)范田或壓力控制范圍,其壓力調節(jié)范舊應大于或等于系統(tǒng)要求的凋節(jié)范圍。
一般情況下,閥的額定流量應大于閥所控制的系統(tǒng)或部分系統(tǒng)所流過的最大流量、例如,溢流閥的額定流量,要大于或等于所控制的泵的最大流量;換向閥的額定流量要大于或等于所控制的缸或馬達的最大流量。但也有例外,如要求控制的最大流量為50升/分,在已有額定流量為40升/分和loo升/分的換向閥中也可選用額定流量為40升/分的換向閥,超過額定流量25%左右,也可使用,只是壓力損失大。但溢流閥盡量不要這樣使用。
在選擇調速閥或節(jié)流閥時,要以缸或馬達所要求的最小流量來考慮,即調速閥和節(jié)流閥的最小穩(wěn)定流量的選擇,要小于缸或馬達的最小流量;但選擇單向調速閥和單向節(jié)流閥時,要同時兼顧到油流反向(快退)時通過單向閥的最大流量。
合理設計液壓回路
液壓系統(tǒng)在運作時發(fā)生功率的損傷會給系統(tǒng)的總功率造成極大的影響,同時還會引發(fā)油溫升高、油液變質等不良現(xiàn)象,使得液壓設備出現(xiàn)不同程度的運作障礙。因此,在對液壓系統(tǒng)進行設計的過程中,應當注意考慮系統(tǒng)的節(jié)能問題。在不影響系統(tǒng)工作質量的情況下,充分利用節(jié)能設備,高效經濟地利用相關能源,通過采取不同的措施,盡可能降低液壓系統(tǒng)功率的損失,這就需要對液壓系統(tǒng)的回路進行合理設計。

首先,可以利用2臺油泵形成供油回路。由于兩臺油泵有著不同的流量、壓力以及工作模式。在實際工作時,可以通過電磁閥對油泵的工作進行轉換,從而較好地達到節(jié)約能源的目的。
另外,在恒壓回路工作中,可以通過對二次元件的斜盤傾角進行改變以達到控制二次元件排量的效果。如果二次元件在液壓泵中運用看,運行時,還會產生新的能源并回饋系統(tǒng),這時候儲能器可以將這些能源儲存起來進行二次利用。






