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液压系统设计中的节能问题

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液压系统设计中的节能问题

发布日期:2019-05-31 作者: 点击:

       1选用传动效率较高的液压回路和适当的调速方式

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  目前普遍使用着的定量泵节流调速系统,其效率较低(<0.385),这是因为定量泵与油缸的效率分别为85%与95%左右,方向阀及管路等损失约为5%左右。所以,即使不进行流量控制,也有25%的功率损失。加上节流调速,至少有一半以上的浪费。此外,还有泄漏及其它的压力损失和容积损失,这些损失均会转化为热能导致液压油温升。所以,定量泵加节流调速系统只能用于小流量系统。为了提高效率减少温升,应采用高效节能回路,上表为几种回路功率损失比较。另外,液压系统的效率还取决于负载。同一种回路,当负载流量QL与泵的最大流量Qm比值大时回路的效率高。例如可采用手动伺服变量、压力控制变量、压力补偿变量、流量补偿变量、速度传感功率限制变量、力矩限制器功率限制变量等多种形式,力求达到负载流量Q L与泵的流量的匹配。


  2对于常用的定量泵节流调速回路,应力求减少溢流损失


  2.1采用卸荷回路


  机械的工作部件短时停止工作时,一般都让液压系统中的液压泵空载运转(即让泵输出的油液全部在零压或很低压力下流回油箱),而不是频繁地启闭电机。这样做可以节省功率消耗,减少液压系统的发热,延长泵和电机的使用寿命,一般功率大于3kw的液压系统都设有卸荷回路。下面介绍几种典型的卸荷回路。


  2.1.1采用三位阀的卸荷回路


  采用具有中位卸荷机能的三位换向阀,可以使液压泵卸荷。这种方法简单、可靠。中位卸荷机能是M、H、K型。图1为采用具有M型中位机能换向阀的卸荷回路。这种方法比较简单,阀处于中位时泵卸荷。它适用于低压小流量的液压系统;用于高压大流量系统,为使泵在卸荷时仍能提供一定的控制油压[(2~3)×105Pa],可在泵的出口处(或回油路上)增设一单向阀(或背压阀)。但这将使泵的卸荷压力相应增加。


  2.1.2采用二位二通阀的卸荷回路


  采用二位二通阀的卸荷回路,图示位置为泵的卸荷状态。这种卸荷回路,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。


  2.1.3用先导式溢滚阀的卸荷回路


  在先导式溢流阀1的遥控口接一小规格的二位二通电磁阀2。其卸荷压力的大小取决于溢流阀主阀弹簧的强弱,一般为(2~4)×105Pa。由于阀2只须通过先导式溢流阀1控制油路中的油液,故可选用较小规格的阀,并可进行远程控制。这种型式卸荷回路适用于流量较大的液压系统。


  卸荷回路还有很多,如双联泵供油系统中常用外控制序阀的卸荷回路;压力补偿变量泵的卸荷回路;液压泵卸荷时系统仍需保持压力的保压卸荷回路;适应于大流量系统的二通插装阀卸荷回路;“蓄能器+压力继电器+电磁溢流阀”构成的卸荷回路等。


  2.2采用双泵双压供油回路


  双泵供油的快速运动回路。液压泵1为高压小流量泵,其流量应略大于最大工作速度所需要的流量,其工作压力由溢流阀5调定。泵2为低压大流量泵(两泵的流量也可相等),其流量与泵1流量之和应等于液压系统快速运动所需要的流量,其工作压力应低于液控顺序阀3的调定压力。


  这种快速回路功率利用合理,效率较高,缺点是回路较复杂,成本较高。


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