山东港口烟台港联合通用码头分公司 山东烟台 264000
摘要:目前,我国的经济在快速发展,社会在不断进步,港口行业发展十分迅速,维持港口流动液压泵流速与预先负载流量稳定,是港口流动机械液压系统节能技术应用的根本目的。在保证港口流动机械液压系统正常运行的基础上,通过港口流动机械液压系统节能技术的有效应用,可保证整体机械液压系统运行效率的有效提升。结合新技术的应用,在港口流动机械液压系统动力驱动体系优化的基础上,对港口流动机械液压系统的节能技术应用进行分析,以便为港口流动机械液压系统的稳定运行提供保障。
关键词:港口;流动机械;液压系统;节能技术
引言
我国能源形势十分严峻,节能工作是一项极为紧迫的任务。为了推动节能减排工作,国家出台了一系列的政策、措施鼓励节能减排技术的发展。港口是水陆交通的集结点和枢纽,作为一个物流平台,港口的能源消耗对整个交通行业都具有重要意义,因此港口的节能减排工作刻不容缓。港口节能减排的工作重点包括港口机械节能和船舶节能两方面。港口流动机械是港口机械的重要组成部分,是一种价廉的“门到门”集装箱装卸机械,它主要包括集装箱叉车、自动导引车、牵引车、拖车、跨运车和正面吊等。港口流动机械是港口作业中消耗能源和造成污染的重要源头,同时也是一类具有较大节能潜力的机械。液压系统以功率密度高、结构尺寸小、反应速度快,大范围内实现无级调速,调速性能好,能传递较大的力或转矩等优点,被广泛应用于港口流动机械的动力驱动系统、行走系统、起升系统、转向系统和制动系统中。
1液压系统的节能技术
在液压系统运行过程中,节能技术的合理应用可极大程度地降低系统内部压力损耗,保证机械液压系统能源利用效率得到有效提升。现阶段,在液压系统中常用的节能技术主要包括合理动力油源配置、合理的控制模式、合理的管道结构选择等方面。现行的机械液压系统节能技术主要是在降低液压系统压力损失的前提下,对机械液压系统结构及能源配置进行合理控制。而由于整体机械液压系统节能技术应用较为单一固化,导致其并没有在节能方面发挥良好的效用。在液压传动过程中,压力决定了负载运用,而液压系统运行速度决定了流量应用情况。其中,液压传动主要是利用高压介质实现能量传动的效果,在整体液压传动过程中由于液压系统内部大多通过原动设备拖动液压泵进行能量传动,整体传动效率不高。因此,为了提高整体液压系统工作效率,应以小能量输入大能量输出为切入点,实现系统高效运行。
2港口流动机械液压系统节能技术初探
2.1CAN 总线技术的应用
在 CAN 总线技术应用的基础上,可将港口流动液压系统内部的变量泵马达排量、电子元件操作组合、液压阀组、柴油机等相关设备进行集中监控,降低布线过于复杂对港口液压系统维护工作的负担。结合 CAN 液压系统运行特点,可在极小占用空间的基础上,促使整体港口机械液压系统的数据通信功能更加高效、稳定、便捷。在港口流动机械液压集装箱跨运车CAN 总线系统,主要在油门控制器、阀组控制器、转速控制器、终端控制器的基础上,增设了排量控制器、调节机构及压力流量传感器等构件。在实际运行中港口流动机械集装箱跨运车液压系统将变量泵、柴油机的功率进行了有机整合,结合负荷敏感变量泵、负荷敏感多路阀组、能量回收技术的应用,在 CAN总线控制系统的控制下,对整体液压系统能源负载进行优化配置。在港口流动液压系统中,CAN 总线系统的合理配置,可以利用控制终端维持变量泵、多路阀组、柴油机等构件的稳定运行,也可以通过柴油机等动力装置输出功率的合理调控,保证整体流动液压系统内部液压压力、液压流量符合能量驱动需求。同时,通过能量回收技术的合理应用,将整体柴油设备负载制动能量进行有效回收应用,便于整体能量回收效率的提升。
2.2能量回收技术
港口流动机械是集装箱装卸机械,其具有负载质量大,集装箱的起升和下降频繁,行走和制动频繁,造成液压能与势能或动能的转换频繁,如能将集装箱的下降势能和制动能量回后再利用,则可达到较好节能效果。
港口流动机械可采用在液压系统中配置蓄能器,集装箱下降和整机制动所产生的压力油储存于蓄能器中,当集装箱上升和整机行走时,蓄能器再将压力油直接供于液压油路中,大大节省了柴油机输出功率,减少燃油消耗。同时蓄能器还能缓和冲击、吸收压力脉冲,使液压系统运行更平稳。
2.3现场检测能耗数据的敏感性分析
采用敏感度分析方法,对现场检测数据确定能耗影响参数的重要程度。敏感度的计算方法如公式(1)所示:E=ΔA/ΔF式中:E为目标函数A对技术参数F的敏感度;ΔA为技术参数F发生ΔF变化时,目标函数A的变化量;ΔF为技术参数F的变化量。在港口流动机械的能耗敏感性分析中,目标函数为能源消耗值,技术参数选择对能耗值影响较大的运行速度、起动加速度和载重量等。将现场检测试验的数据带入公式中,得出敏感度值,对港口机械检测结果进行分析。由起升速度变化引起的能耗变化的敏感度E1明显高于小车运行速度变化的敏感度E2,这说明与小车运行速度相比,起升速度对能耗影响的敏感程度高,是能耗的重要影响参数。
2.4独立的制动循环系统
为便于港口流动机械液压节能技术的有效应用,可将液压制动系统与混合液压系统进行独立管理,在采用独立的液压油散热设备及能源储存设备,便于液压制动循环系统的合理配置。依据整体港口流动循环液压系统工作状态,对内部液压泵运行数据与负荷数据进行协调调制,使整体港口流动机械液压系统稳定运行。在独立制动循环系统应用过程中,结合容积调节系统及电子元件监控系统的合理配置,保证整体制动循环系统稳定运行。一方面在容积调速制动系统配置过程中,结合港口流动机械液压系统泵、液压马达排量情况进行合理控制。在实际调配过程中,将港口流动机械液压变量泵、补油泵、安全阀、溢流阀等相应构件进行有效控制,摒弃原有的方向阀、节流阀等装置,使整体港口流动液压泵输出压力与港口流动液压缸进行直接传输,可降低港口流动液压泵传输阀口接口导致的能源损失,便于整体港口流动效率的提升。另一方面在独立制动循环系统中可通过电子传感器的应用,进行独立制动循环监控体系的构建。通过对整体独立制动循环系统压力的有效检测,可利用AID转化设备,进行数字信号的有效传输,在相应的监控系统终端进行相关信号的处理分析工作,进行实时控制数据连接,保证液压泵及其相关构件的实时监控。
2.5负荷敏感节能技术
港口流动机械的液压系统采用较为先进的负荷敏感节能技术,即采用负荷敏感控制阀组。系统运行中,高压油由变量泵泵出,通过负荷敏感控制阀组直接驱动行走系统、起升系统、转向系统和制动系统。负荷敏感节能技术能够保证液压系统供给上述执行机构负载相匹配的压力和流量,有效降低了液压系统的设计功率储备。在流动机械实际作业中,具有负荷敏感节能技术的液压系统可实现压差反馈,同时在流量指令条件下能够快速进行液压泵对负载压力的随地控制操作的闭环系统,降低了系统功率损失和发热量,具有较好的节能效果,符合我国港口装卸设备在节能降耗和防污减排的整体要求。
结语
为保持冷却系最佳的性能,除做好经常性的维护之外,还必须设法防止冷却系锈蚀,首先不使冷却系缺水,保持冷却系的密封性,另外还可适量加入防锈剂,以达到防垢和防锈的目的。在设备使用中,还应重视发动机水道的清洁,使冷却水的温度经常保持在正常范围,发挥冷却系统的作用,延长其使用寿命。
参考文献
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