機(jī)械液壓系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)方式分析

譚沖

摘 要：通過(guò)對(duì)機(jī)械液壓系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)，能夠顯著降低能耗，目前，液壓系統(tǒng)是機(jī)械設(shè)備中的核心部分，通過(guò)節(jié)能設(shè)計(jì)，可以有效提升對(duì)資源的利用率。隨著生態(tài)環(huán)境的惡化，人們對(duì)節(jié)能越發(fā)關(guān)注和重視，關(guān)于機(jī)械系統(tǒng)的節(jié)能、減排，也成為人們重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題之一。本文針對(duì)機(jī)械液壓系統(tǒng)節(jié)能必要性進(jìn)行分析，并探討機(jī)械液壓系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)方式。

關(guān)鍵詞：機(jī)械液壓系統(tǒng);節(jié)能設(shè)計(jì)方式;分析

機(jī)械液壓系統(tǒng)工作時(shí)間長(zhǎng)、工作強(qiáng)度高，從內(nèi)容來(lái)看，包括動(dòng)力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、分動(dòng)系統(tǒng)等，在倡導(dǎo)節(jié)能減排的時(shí)代下，機(jī)械液壓系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)成為業(yè)界關(guān)注的主流，通過(guò)節(jié)能設(shè)計(jì)，能夠促進(jìn)機(jī)械行業(yè)的高效、穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展。

1 機(jī)械液壓系統(tǒng)節(jié)能必要性

機(jī)械液壓系統(tǒng)大多在特殊的環(huán)境下運(yùn)行，承擔(dān)較高負(fù)荷量，能耗較高，其能耗包括空負(fù)荷下的回油損失、功率未匹配時(shí)的特有損失、管路帶有的損失、超載產(chǎn)生的溢流等，要降低上述損失，需要確保發(fā)動(dòng)機(jī)與油泵功率搭配的精準(zhǔn)性，這就需要利用機(jī)械液壓系統(tǒng)節(jié)能方可滿足。在節(jié)能設(shè)計(jì)上，需要將液壓產(chǎn)品屬性與環(huán)境屬性結(jié)合起來(lái)，在設(shè)計(jì)決策環(huán)節(jié)，不僅要滿足物理目標(biāo)要求 ，還要考慮到后續(xù)的回收率、能源利用率問(wèn)題，兼顧資源優(yōu)化應(yīng)用、環(huán)境保護(hù)工作。

2 機(jī)械液壓系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)方式分析

2.1 應(yīng)用節(jié)能液壓元件

對(duì)于機(jī)械液壓節(jié)能元件的選擇，需要首先以綠色、節(jié)能、環(huán)保為原則，根據(jù)元件能耗、連接部位能耗的具體原因來(lái)選擇元件。就當(dāng)前來(lái)看，能耗的產(chǎn)生主要集中在馬達(dá)、液壓泵、各類閥，市面上可選的液壓元件類型多種多樣，在各類元件中，要找到與系統(tǒng)匹配、能耗較小、能夠達(dá)到節(jié)能目的的元件。常見(jiàn)的節(jié)能液壓元件類型如變截面液壓缸、插裝式錐閥、負(fù)荷敏感式變量泵、自保持型電磁閥等。

2.2 優(yōu)化多路閥設(shè)計(jì)

在液壓體系中，多路閥是一個(gè)重要組成，如果將其設(shè)置在中段位置，即可涵蓋最小輸出量，在多路閥的設(shè)計(jì)上，要確保其與其他裝置之間的契合性，避免過(guò)量情況下的超載、溢流，縮減流量損失。如，在傳感體系閥門回油路中，即可設(shè)置節(jié)流傳感閥門，此類閥門帶有壓差控制，油泵流量會(huì)隨著需求的變化而出現(xiàn)更替，將多路閥調(diào)整至中位之后，能夠迅速升至最大壓差，有效降低了能源消耗。

2.3 改變負(fù)荷傳感設(shè)計(jì)

負(fù)荷傳感與油泵流量更替、壓力更替無(wú)關(guān)，可以依照相關(guān)指標(biāo)來(lái)構(gòu)建自適應(yīng)路徑，具體來(lái)看，可以劃分為定量泵與變量泵，在設(shè)計(jì)時(shí)，可將補(bǔ)償閥設(shè)置在執(zhí)行器與體系操縱閥間、油泵與操縱閥之間，在不同方位，閥門的管控精度有所差異。在具體運(yùn)行時(shí)，可根據(jù)需求來(lái)做到精準(zhǔn)輸出流量，減小損失，滿足節(jié)能要求。同時(shí)，還能提供特有復(fù)合動(dòng)作，這不會(huì)對(duì)負(fù)荷量產(chǎn)生影響，在總流量沒(méi)有飽和的情況下，復(fù)合動(dòng)作就會(huì)發(fā)生作用，將電流控制在特有控制器中，并帶動(dòng)活塞轉(zhuǎn)動(dòng)，改變傳統(tǒng)的輸出功率。

2.4 提升液壓元件效率

管路壓力損失會(huì)對(duì)液壓原件產(chǎn)生直接影響，為了提升液壓元件效率，需要分析管路壓力出現(xiàn)損失的原因，其主要影響因素包括管道大小、液體流速、管道結(jié)構(gòu)等，要解決上述問(wèn)題，需要采取科學(xué)的方式提升元件工作效率。具體來(lái)看，在管道大小的選擇上，要做到準(zhǔn)確、合理，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇，避免壓力過(guò)高。針對(duì)管路長(zhǎng)度，要盡可能減少?gòu)澢螖?shù)，盡量縮短總長(zhǎng)度。在液體流速上，也要采取有效方式減緩管道中的液體流速。

2.5 提高系統(tǒng)自動(dòng)化水平

在機(jī)械液壓系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)上，還要引入智能化技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)，以此來(lái)優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)置，確保液壓系統(tǒng)功率輸出能夠保持穩(wěn)定，提高動(dòng)力調(diào)整的連續(xù)性，以此來(lái)減小能耗和流量。在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，還要引入微電子技術(shù)，借助這一技術(shù)，可以保證機(jī)械液壓系統(tǒng)的運(yùn)行安全，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行智能控制，縮減其中插件大小，以此來(lái)減小機(jī)械液壓系統(tǒng)的占用空間。另外，還要保證機(jī)械液壓系統(tǒng)的一體性，突出設(shè)計(jì)中的效率、節(jié)約原則，將不必要的結(jié)構(gòu)縮減，增設(shè)一體化、功能性設(shè)備，以滿足對(duì)系統(tǒng)的功能化和多樣化控制要求。利用一體化設(shè)備，能夠引入模塊控制、模糊控制，從而對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全功率控制。

2.6 減小油液泄露

在油液泄露上，需要從內(nèi)泄露、外泄露兩個(gè)方面著手，內(nèi)泄露是系統(tǒng)內(nèi)部泄露，外泄露即外部的液體泄露。其中，內(nèi)泄露難以發(fā)覺(jué)，外泄露可以通過(guò)肉眼觀察到，因此，在機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)行上，要高度重視內(nèi)泄露問(wèn)題，選擇性能理想的密封性材料，將內(nèi)泄露問(wèn)題減小至最小化。在選擇元件前，需要檢查好各個(gè)環(huán)節(jié)，從元件加工關(guān)著手，嚴(yán)把元件的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)與裝配，尤其是細(xì)小零件，要高度重視。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)機(jī)械節(jié)能設(shè)計(jì)，可以顯著降低能源消耗，提高液壓裝置的運(yùn)行效率，是時(shí)代的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，要基于實(shí)際著手，從實(shí)踐積累出發(fā)，用創(chuàng)新意識(shí)、超前意識(shí)來(lái)優(yōu)化節(jié)能系統(tǒng)，有計(jì)劃推動(dòng)節(jié)能設(shè)計(jì)工作的科學(xué)化發(fā)展。不同機(jī)械設(shè)備，其運(yùn)行的環(huán)境不同，在設(shè)計(jì)時(shí)，需要充分考慮到各類內(nèi)部與外部因素，通過(guò)該種方式來(lái)促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的節(jié)能、高效發(fā)展，促進(jìn)行業(yè)穩(wěn)健發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 王欣，劉曉永，王盼盼.工程機(jī)械液壓系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)綜述與發(fā)展[J].中國(guó)工程機(jī)械學(xué)報(bào)，2017，（3）

[2] 強(qiáng)寶民，李洪光.節(jié)能技術(shù)在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].液壓氣動(dòng)與密封，2018，（3）

[3] 苑曉云，呂寶軍.探討永磁同步伺服電機(jī)控制系統(tǒng)在液壓站節(jié)能應(yīng)用[J].商品與質(zhì)量.2019，（29）

[4] 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)分析[J]. 李永紅.? 科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng). 2016（03）

[5] 液壓機(jī)械節(jié)能控制技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)探討[J]. 吳志亮，趙建民，李慶文.? 中國(guó)科技信息. 2008（19）

[6] 淺談機(jī)械節(jié)能環(huán)保[J]. 段立瑩.? 中國(guó)科技信息. 2007（14）