液压系统的设计与节能技术研究

侯福良

摘要：文章总结了几方面经验指导设计与考虑液压系统的节能问题，在这个基础上具体分析了在不同的条件下，需要面对不同使用条件选用合理液压回路，这就能够很好地解决在这一过程中所能面临的一系列问题，有针对性地予以解决。

关键词：液压系统；节能设计；液压回路

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）12-0098-02

在我们的设计中，我们需要关注的要点是速度、方向要求及其调节功能，与此同时我们还需要关注其需要达到的目标。设计这一过程我们主要的关注点就是节能问题，在当前要求建设和谐社会的大的环境下有着现实的意义。在这里我们实现液压系统的无用功会使系统的总效率下降、油温升高、油液变质。我们需要实现的目标就是在假定的正常条件下温度上升15℃会使矿物油使用寿命降低90%，导致液压设备发生故障。因此，我们就要求我们需要在设计中关注这一问题的解决，必须多途径地考虑怎样降低系统的功率损失。下面我们做以具体分析：

1 液压回路的选取

首先我们需要考虑选取方面，在这方面的选择至关重要，这是我们设计的前提与基础，需要我们的设计人员很好的技术支持。在一般情况下我们所要选取的是传动效率较高的液压回路和适当的调速方式。我们现在的技术条件下，广大厂家运用相对比较普遍的就是定量泵节流调速系统，但其的效率是较低的（η<0.385），这是因为定量泵与液压缸的效率分别为85%与95%左右，方向阀及管路等损失约为5%左右，在这样的情况下很容易产生的状况就是即使采用了这样的技术手段，仍存在最低的25%的功率损失。还有就是在这一过程中一定会存在50%的浪费情况，这些因素是造成温度上升的关键。所有的情况也不是绝对的，也存在有在个别情况下的差异情况，液压系统的效率还取决于外负载。那么我们就会发现如果是在这样条件下就是要求我们的同种回路，当负载流量与泵的最大流量比值大时，才能实现较高的效率。

2 定量泵节流调速回路的溢流损失

机械不是永动的，它会有暂时性的停止，在这样的情况下我们就会发现液压系统中的液压泵空载运转，而不是频繁启闭电机。这样是节能的要求，有助于我们实现极大地降低能耗，也即是机械的温度得以降低。也就在很大程度上提升了使用性能，延长了使用周期。我们现在介绍几种比较常用典型的卸荷回路。

在通用的情况下我们需要有针对的设计我们所需要的回路，实现我们对回路的要求。这样的设计模式有其优越性，但是我们也能发现其明显不足，那就是在很大程度上加大了泵的压力，这对泵的损伤也是易见的。

在另外的情况下我们的设计模式将发生变化，我们一般情况下会采用的模式就是二位二通阀的卸荷回路。当我们采用这样的模式情况下我们就能很好地实现我们的需要，当二位二通阀通电，泵输出的油液经该阀直接流回油箱，液压泵卸荷。二位二通阀的规格必须与泵的额定流量相适应。因此这种卸荷方式不适用于大流量的场合，且换向时会产生液压冲击。通常用于泵的额定流量小于63L/min液压系统。实现这一设计在技术上是很容易实现的，在实践中有着很好的效果表现，我们可以在这样基础上实现目标要求。

3 采用容积调速回路和联合调速回路

我们经常采用的模式就是我们需要实现的回路，也是利用改变变量泵或变量液压马达的排量来调节执行元件运动速度的回路，这种情况下我们称之为容积调速回路。这种技术条件使我们很好地解决了一系列问题，包括能耗的降低、振动的降低。这种技术在我们的生产中得到广泛的使用，是最为广泛的一种设计。

另外一种我们较为常见的技术设计联合调速回路无溢流损失，其效率比节流调速回路高，这就是其显著的优势，这也是一些技术人员愿意选用的原因。

4 发挥蓄能器的功用

4.1 辅助动力源

总的工作时间较短的间歇工作系统或在一个工作循环内速度差别很大的系统，使用蓄能器作辅助动力源可降低泵的功率，在这样的技术设计中很好实现了能效的降低，很好地解决了我们面临的一列问题，在现实的技术中我们也得到很好的解决。

4.2 回收能量

蓄能器在液压系统节能中的一个有效应用是将运动部件的动能和下落质量的位能以压力能的形式回收和利用，从而减小系统能量损失和由此引起的发热。为了解决车辆的启动、制动中能量的损耗，我们提出的解决方案就是添加蓄能装置，从而实现资源的蓄积可利用，很好地做到了环保，同时实现资源的有效利用。

5 液压元件与系统管路的选用

在液压元件的选用上，效率高、能耗低的液压元件应当成为我们的首选。在我们的生产中我们发现采用效率高的变量泵，根据负载的需要改变压力，在很大程度上可以实现能耗的极大节约；选用集成阀以减少管连接的压力损失；选择压降小、可连续控制的比例阀。这些在技术上的革新在很大程度上提高了能效，实现了资源的最优化使用，确保了我们的效率的提高。

参考文献

[1] 郑钢.浅谈液压系统的节能方法[J].科技信息，2011，（22）.

[2] 赵建.液压系统节能分析与应用[J].流体传动与控

制，2011，（3）.

[3] 张利平.液压气动系统设计手册[M].北京：机械工业出版社，1997.

[4] 肖志宏.施工机械液压系统使用、维护及保养浅谈

[J].科协论坛（下半月），2009，（12）.

[5] 陈成全.工程机械液压设备的保养与维护[J].黑龙江科技信息，2010，（23）.

（责任编辑：叶小坚）