王高
武汉汉口机床厂 湖北省 430056
【摘要】随着近些年起重机的应用越发普及，关于起重机的液压系统研究也在不断的创新。液压传动系统属于工程机械领域非常重要的设备，起重机液压系统的质量可以直接应用工作性能与效率进行评价。当前来看，液压系统普遍存在功率丢失、系统发热、能量损耗等问题，导致整个传动效率遭受严重影响。对此，为了进一步提高起重机液压系统的综合运行效益，本文简要分析起重机液压系统的效率和功率适应控制，希望可以为相关工作者提供帮助。
【关键词】起重机;液压系统;运行效率;运行功率;适应控制
引言
我国工程机械发展历程中，液压系统拥有者不可替代的作用与价值，在具体应用范围方面具备广泛性特征，当前已经成为了工程机械、建筑高端产品中不可或缺的技术。在压力能以及机械能转换方面获得了许多的研究成果。但是，当前来看液压传动系统本身也存在一定的缺陷，在液压系统中液体能量会随着油液流动而损失，同时容积的损失还会导致整个传动效率下降，低效率以及高能耗阻碍会导致整个工作性能下降。对此，探讨起重机液压系统的效率和功率适应控制具备显著实践性价值。
一、起重机液压系统的效率和功率损失体现
首先，泵的功率方面损失属于损失率较高并且占比较高的环节。液压系统当中泵的功率损失主要是在于两个方面，一方面是机械损失，另一方面是容积损失。泵内的相对运动件在工作期间必然会出现摩擦，此时转矩会随着长期摩擦而发生损失，最终便会导致压力的提升或增大。在泵内的液压油流动期间会表现出内摩擦力，也就是常说的粘性，这一种粘度会导致转矩损失的发生，同时粘度越大时泵的转速也会随之提升，这一损失表现也会随之增大。容积损失则是在液压系统工作期间，泵内的高压腔少量的压力油会随着间隙进入到低压腔，此时压力油的粘度会随之下降，但是压力会随之提升，油的整体泄漏量会随之增大，此时两个部分损失后的运行效率乘积便是泵的整体效率;其次，管路系统方面，液压系统的管理系统中损失主要是以压力与容积损失两种。压力损失主要是根据压力损失与局部压力损失，在液压系统运行期间，管路一般是通过多段进行构成，其中每一段都会形成局部阻力，涉及到控制阀、管接头以及弯头，在确保相邻阻力之间距离相等情况下，所有沿线的压力损失和局部损失总和便是管道系统的整体压力损失量;再次，在油缸与马达方面，油缸运行期间存在密封阻力、惯性阻力以及摩擦阻力，同时还涉及到泄漏现象。马达运行的结构和泵的运行基本相似，在运行期间也存在机械与容积损失问题，这一些都是直接体现组间机械效率与容积效率的主要表现。
二、起重机液压系统的效率和功率适应控制策略
2.1合理选择液压系统预见
首先是动力元件。液压泵的液压系统当中最为关键的元件便是动力元件，其可以提供流量与压力，按照具体的场景需要选择最佳的变量泵。在采用定量泵调速节流的同时，需要在系统中安装相应的流量控制法，这一类型的元件在节流损失与溢流方面可以更好的实现能耗的控制，效率相对较低，变量泵的容积调速可以按照实际情况调整，规避节流损失问题，并降低整个系统的能源消耗提高系统运行效率。其次是控制元件。
想要更好的降低系统本身的压力损失并提升系统运行效率，可以降低系统管路的能源损失问题。按照液压系统本身的工作原理以及性能特征，可以采用合适的管路规格以及液压阀的规格，在布置管路同时可以降低长度并控制弯曲与截面的变化问题，确保管路内部的光滑度从而降低流速阻力，这一些措施都是有效控制管路系统能源损失问题的有效措施。同时也可以明确管路与阀的通经，促使阀门内流面积控制为管路面积的3/4，保障管路口径并控制流速，促使管道内流速维持在层流状态，应用组合液压元件与集成块，并借助低功耗的电磁阀与轻量化元件方式进行优化。在管路系统方面进行优化同时，可以促使整个系统不会出现多余的回路，保持简单可靠原则。再次是执行元件。针对马达系统而言，假设电机速度不足会导致压力差的形成，此时容积会随之下降，导致整个系统的整体效率下降。对此，在选择元件时一方面需要确保马达的排量规格最大化，另一方面采取提升容积效率的方式进行处理。针对液压缸而言，应当保障密封效果，尽可能采用低阻力的材质密封件，同时也可以考虑复合缸。相对于同类型的普通缸而言，复合缸在压力不同的情况下可以更好的维持节能效果。
2.2优化液压系统
想要促使整个液压系统维持理想的节能性能，需要对整个系统的成本、功率以及复杂性等多方面角度进行综合性分析，在满足具体要求的情况下进行适当的改进优化，促使整个系统维持节能、高效与可靠的运行效果。例如，对于大吨位的起重机而言，一般是以荷载极限控制方式为主，按照液压的变化情况自动的调节变量泵的排量，促使整个发动机的工作功率输出量和荷载的消耗功率之间保持匹配性，尽可能减少发动力功率损耗问题。应用高低压泵油源方式构成回路，促使系统可以满足低压大流量与高压小流量的工况特征，应用溢流阀回路的方式替代调速阀回路，从而促使整个系统的压力维持在合理荷载变化范围内，减少功率损耗问题。
2.3节能技术
针对起重机液压系统的运行特征，目前来看仍然可以从不同角度上实现节能化的处理。首先，在蓄能器方面应当基于低廉成本特征，减少泵的容量，从而实现功率的控制，达到理想节能效果。其次是橡胶密封的组合方式．这一种密封方式可以更好的减少阻力并保持良好密封效果。最后是传动系统的功率控制策略的优化。电液比例的控制可以更好的实现数字化的模拟信号，从而以连续性、成比例的方式实现输出压力与流量的控制，这一种控制方式控制精度更高，同时整体工作效率也会随之提升。
三、结语
综上所述，起重机液压系统的传动效率、能量损失控制一直以来都是液压控制技术的重点环节，其主要是以液压泵、管路、油缸马达等液压系统构成。在今后，需要高度重视液压系统的功率损失、改善液压系统元件以及优化节能减少水平等多种措施，最大程度的提升液压系统的综合运行性能，更好的提高该系统技术在现代科学技术方面的作用与价值，从而推动起重机应用价值与场景得到发展。
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