窥探机械液压系统设计中节能理念的运用

曾航宇　罗毅　卢卫平　温朝臣　覃广志　乔自明

摘要：时代的发展使得我国综合国力逐渐增强，同时也为建筑业的发展创造了有利条件，在工程建设过程中肯定会用到各种各样的工程机械，这样不仅可以减少劳动力和费用的支出，同时也促进了工作效率的提升，在很大程度上为工程建设节省了开支。工程机械所有组成部分中液压系统占据着非常重要的位置，起到了不可缺少的作用。可是我国在发展过程中能源消耗越来越严重，使得能源资源匮乏，在这种局势下对工程机械中液压系统实施节能设计十分必要。该文主要分析了工程机械液压系统设计中对节能理念的运用情况，并给予机械产品节能设计与液压系统节能设计做出了深入研究，希望可以提升人们环保意识，注重工程机械的绿色设计。

关键词：压程机械；液压；系统功能；设计

节能在不同的环境中有不同的体现，在工程机械的液压系统中节能主要是根据在一定程度上降低消耗实现的液压系统的节能设计在实际的应用中，不仅可降低油耗、减少排放还可促进对资源的节约利用，加强对生态环境的全面保护。虽然说从目前的发展状况来看工程机械类的机动车排放量并没有明确的规定，但是在生态环境的不断恶化下必须加强对工程机械类车辆的尾气排放进行一定的限制，这样才能有效的控制环境恶化的问题。要减少尾气的排放量必须加强对液压系统的节能设计研究，只有将这项问题进行全面的解决才能从根本上实现节能。

1工程机械产品设计中环保节能理念的运用

工程机械在设计的过程中，节能的产品设计是非常重要的。在对液压系统进行节能设计的过程中不仅仅是要将液压系统进行节能型的设计，还要将整个机械进行节能设计。在设计中要综合考虑的因素有很多，不仅要考虑其使用的性能还要综合的考虑其节能的效果，以下对详细的内容进行系统的阐述。

1.1大力采用低公害发动机

在节能设计中发动机是整个工程机械系统中对其影响最大的部件，在节能的设计中，一定要采用低油耗、少排放等原则进行设计，这样可有效的减少发动机对环境产生的负荷。从目前的状况来看，现有很多的国家都采用节能新技术，并且在节能新技术的应用中都能产生良好的效果，并综合的促进对环境的保护。

1.2重视液压系统的清洁与防渗漏

在对工程机械液压系统进行节能设计时，还应对其传动液压油清洁度提高重视，因为这直接关系到液压传动的效果。通过设计可以将油液中的微尘垃圾、机械磨损物等进行全面的清楚，避免液压元件出现故障或磨损，从而影响了液压元件的使用寿命，使液压油标准的更换频率不断降低；同时可有效避免液压油在工作中温度升得过高过快，延长换油间隔时间，减少对周边作业环境的污染。另外通过采用增压液压油箱，可改善泵的吸油效果从而延长其使用寿命，并且能很好地防止外界灰尘和水分进入油箱，提高整个液压系统的清洁度。液压系统的渗漏对周围环境的污染是目前部分工程机械产品中普遍存在的，液压管路采用耐腐蚀、防老化、具备优良密封性能的进口优质胶管很有必要；为了减少损坏软管的废弃量，设计时应在可能的条件下尽量使用硬管；对设计过程中只能采用软管并且容易破裂时油液流出而污染环境。

1.3机械系统的节能高效设计

工程系统的节能设计也是对生态环境保护的重要内容，在生态环境逐渐恶化的状态下，综合的对环境进行保护可有效的减少污染，并促进生态环境的可持续发展。在资源能源的利用中能源危机日益严重，在减少能耗的前提下可节省能源，并提高工程机械的使用效率；在对工程机械节能的设计中采用的双泵分合流技术、液压负荷传感技术、静液驱动技术等都可达到节能降耗的目的，从而促进对生态环境的保护。

2液压系统设计中有效运用节能理念的策略

想要保证液压系统节能设计达到预想的效果，在设计时要对设计的基础原则充分了解，同时还应充分结合应用过程中的具体作用液压元件选择过程中要充分结合节能环保理念，在设计过程中要考虑到液压泵的总效率，并综合的控制好泄露。以下将对具体的液压系统的节能设计进行阐述。

2.1采用节能性良好的液压元件

在机械设计的过程中，对节能的液压元件选择也十分的重要，其中以液压泵、马达损失最大。其次是各种阀类加溢流阀的溢流损失，以及设在液压缸或马达回油路上的背压阀的压力损失等。常用的节能液压元件有限压式变量泵、恒功率变量泵、恒压式变量泵、蓄能器、电液伺服阀、集成阀、变截面液压缸等，采用节能型液压元件是系统的重要节能手段，如负荷敏感式变量柱塞泵可随负荷变化自动调节流量；变截面液压缸可有效地避免选用大流量、大功率油泵带来的能量浪费；自保持型电磁阀只需瞬间通电即可完成阀门开关动作，阀芯位置无需电来保持；插装式锥阀可将每条流道上串联阀的个数减到最小，使大流量的主回路得到简化。

2.2强化液压泵总效率的提升

从机械的总体设计来看，泵是初次能量的转换装置，并且对液压系统的影响非常大，所以在设计的过程中还要充分的考虑液压泵的工作总效率，综合的选择合适的动力源，全面的提高利用率，并提高其机械的综合效率，促进其在应用的过程中有效的提升整个机械的工作效率。在一般的节能设计中通常有：（1）选择合理的液压泵形式，一般压力在2.5MPa以下时选用齿轮泵；在2.5-6.3 MPa范围内选用叶片泵；在6.3MPa以上选用柱塞泵。（2）选择合理的液压泵转速，对提高效率而言液压泵存在一个最佳转速，一般在1000-1 800 r / mi n范围内。（3）选用粘度合适的液压油。高粘度油可使泄漏减少，容积效率提高，但内摩擦阻力增大，管道压力损失增加，机械效率降低并导致泵的自吸能力下降，使用低粘度油时，情况正相反。

2.3有效控制系统泄漏问题

在对工程机械液压系统实施节能设计时会受到来自多个方面因素的影响，其中最值得关注的问题就是油液的泄漏问题，一般油液的泄漏分为内外泄漏两种，为了能够有效避免这一问题发生要对密封材质进行全面改进。首先要选用节能材料进行设计，并根据密封材质自身的特点针对性的改善。其主要措施有：（1）采用间隙补偿。内泄漏量与间隙厚度的立方成正比，减小间隙能显著减少内泄漏量由于油膜润滑和零件的加工工艺及热胀冷缩等因素必须保证一定的间隙，因此液压元件间隙密封的首要问题是控制间隙的大小。（2）考虑制造和装配因素，减小泄漏。严格控制配合零件表面的加工质量，使配合表面几何形状误差、表面粗糙度符合标准。装配前应对零件進行仔细检查，严格清洗并按装配工艺要求进行装配，拒绝因装配引起的泄漏。（3）合理选择液压油。液压油作为液压传动的介质，它的黏度随温度、压力、剪切速度等条件的变化而变化。

3结论

总而言之，对工程机械液中的液压系统实施节能设计时要全面考虑多个方面的影响因素，保证其设计能够在不影响到系统正常运转的同时，尽量降低损失，有效提升液压装置的工作效率，这样才能够将工程机械的工作效率全面提高。在正确的选择油液并综合的利用节能新技术过程中，液压系统的节能技术还是较多的。在应用中也是各有各的优点，针对这样的特性在应用中一定要掌握应用的灵活性，从而有效的提高液压系统的工作效率。

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