关于机械液压系统节能设计的研究

发表时间:2020/7/3   来源:《科学与技术》2020年2月5期   作者:常晓东
[导读] 在机械液压系统设计过程中,要在关键环节和细节设计中体现节能环保目标

         摘要:从机械液压系统的节能设计工作入手在分析提升机械液压系统节能效果重要价值的基础上提出了提高机械液压系统内流量的管控水平、优化机械液压系统内负荷水平、提高机械液压系统的一体性、提高机械液压系统关键位置的节能效果、提高机械液压系统的自动化水平等对策从设计、系统和思想上对机械液压系统节能目标的实现进行了探索。
         关键词:机械液压系统;流量;负荷;一体性;位置;节能;自动化
         1前言
         在机械液压系统设计过程中,要在关键环节和细节设计中体现节能环保目标,坚持原则、细节、关键设计,为机械液压系统的稳定运行提供保障和基础,特别是在液压元件、系统结构、功率匹配等方面,要充分体现节能环保要求,这也是机械液压系统设计实现节能环保目标的重要方式和基本途径。
         2设备液压系统节能技术的现状
         2.1变量泵控制
         目前,在工程机械施工过程中,通常利用变量泵形式进行液压节能。如果在利用变量泵形式进行液压节能时存在难度较大的问题,可以从变量泵的排量、发动机的功率等方面加以适当调整,实现节能。此外,也可以通过对压力感应的控制实现节能。通过这些节能控制措施的应用,能够实现能源消耗的有效减少,最大限度节约能源。变量泵控制节能技术本身具有一定节能优势,其能够有效提高节能效率,同时增强节能的时效性。另外,它的操作方式相对简单。因此,变量泵节能技术在机械设备中的应用具有广泛性。通常情况下,变量泵控制根据工作情况的不同,排量的调节情况也有所差异。一般以排量调节为依据,只有这样才能保证适当的控制性能,避免液压能的浪费。
         2.2多路阀组合控制
         在工程机械设备中,通常会进行四、六通道多路阀系统的使用。其中,多路阀系统包括直通供油组,其对优先回路能够进行有效组合。对于中位的并联回路来说,它包括并联供油和直通供油路,能够直接反馈出流量、功率和压力的变化状况,对负荷传感阀控制功能多样化与全面性的实现具有重要作用。例如,将进油联与通用阀进行组合,能够很好地体现流量负荷传感控制系统的功效。总之,液压节能效果的良好与否,取决于与多路阀进行组合的智能化程度。如果智能化程度高,那么节能效果也相对较高;反之,则节能效果越差。
         2.3电液比例阀控制
         在工程机械液压系统中,电液比例阀是其中的重要组成部分,能够有效简化液压信息传递的管道和途径,缩短数据传递的时间以及电信号发出响应的时间,最主要的是便于机械操作。科学技术不断发展,计算机技术得到了有效和广泛应用。计算机技术的应用能够很好的实现对柴油机转速与液压油压等参数的实时监控,对液压系统的正常运行起到了决定性作用。在此基础上,强化整个系统的节能性和高效性,最主要是减少了液压能源的消耗,实现了节约,大大减少了能源浪费。
         3机械装备液压系统节能环保设计研究
         3.1科学选用机械液压系统的元件
         在机械液压系统节能环保设计中,元件的选用直接决定着机械液压系统的工作稳定性、效率和安全性,也关系着机械液压系统是否能够实现节能环保目标,因此,要提升系统节能环保水平,就必须从科学选用机械液压系统元件入手。

机械液压系统元件主要包括马达、液压缸、液压泵、控制元件等设备和部件,节能环保设计一方面是要控制各个元件的节能性,另一方面是要确保各个元件组成的机械液压系统满足节能环保要求。在选用马达的过程中,要控制马达的功率,避免机械液压系统频繁动作而导致马达过热,引发功率不足和能耗增加等问题。在液压缸设计中,要控制缸体的强度和重量,避免过度要求强度而导致缸体重量过大,引发能耗增加,也要避免因过分控制缸体重量而导致强度不足,引发油质泄漏问题。在液压泵的选用过程中,要充分考虑机械液压系统的实际负荷,选用节能型变量泵,有效控制机械液压系统的整体能耗,增强其稳定性。
         3.2提高液压泵的工作效率
         机械液压系统的节能环保设计应将重点放在如何有效提升系统工作效率方面,在同样的输入功率条件下,使机械液压系统更高效地工作,这也是实现系统节能环保目标的重要途径。液压泵是机械液压系统的重要转换设备与装置,是机械液压系统中初次能量传递的关键节点,因此,液压泵对机械液压系统的运行和节能目标实现有着非常重要的影响。在机械液压系统节能环保设计工作中,要从几个层面考虑液压泵的选用:第一,要综合考虑机械液压系统的工作总效率,液压泵的设计要立足于有效提升机械液压系统的动力水平,做到对各种环境、各类型工作的有效适应,防止在高负荷和长时间的系统运行中,出现系统损坏和功率输出下降等问题。在稳定整个机械液压系统的同时,有效控制浪费与污染问题。第二,要平衡机械液压系统正常运行与节能环保目标的动态关系。液压泵的设计既应确保系统的正常运行,实现各类条件下的稳定、连续工作,也应留有一定的功率和效率空间以便提升机械液压系统的运行效率,实现节能环保的设计意图。第三,控制机械液压系统液压泵的参数。
         3.3做好机械液压系统的抗泄漏设计
         机械液压系统节能环保设计要从系统组成的角度出发,分析机械液压系统可能产生的污染问题,在设计过程中,有效优化机械液压系统体系,强化机械液压系统的关键结构和部位,确保机械液压系统处于稳定状态,避免机械液压系统泄漏,提升机械液压系统的稳定性,进而控制机械液压系统工作中的能耗,防止机械液压系统作业对环境造成污染和破坏。避免机械液压系统泄漏是节能环保设计的出发点,既要防止机械液压系统的内部泄漏,也要防止机械液压系统的外部泄漏。在机械液压系统设计中,要强化系统结构,有效预防薄弱部位产生的结构性、系统性泄漏。在倡导节能环保设计的今天,要做好机械液压系统的材料性质控制,选用高分子、高强度的材料作为机械液压系统的组件和密封材料,提升机械液压系统的整体强度,有效预防和改善机械液压系统中的泄漏问题,实现节能环保目标。
         4结语
         综上所述,由于机械设备具有高污染和高能耗等弊端,因此将液压节能技术进行机械设备运用中,要积极开发节能环保、低污染、低能耗且实际应用价值良好的机械产品。液压节能技术的发展需要以当前技术为基础,对其进行深入研究和科学管理,提出更为优化的设计方案,提高机械运行效率,满足环保、高效与节能等社会需求。
         参考文献
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         [2]张磊,孙玉峰,岳明明,赵凯.机械液压系统能耗分析及节能设计[J].价值工程,2019,38(20):151-153.
         [3]贺胜利,肖博涛.对机械液压系统节能设计的研究[J].黑龙江科学,2017,8(04):134-135.
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