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合肥泰銘液壓科技有限公司
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合肥昊輝淺談液壓系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

作者:合肥昊輝液壓系統(tǒng) 日期:2022-04-21 點(diǎn)擊:1543
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  1. 降低壓力損耗的節(jié)能設(shè)計(jì):

  降低液壓系統(tǒng)壓力損耗的途徑主要應(yīng)從合理選擇控制類元件的類型、布局及連接形式等方面來考慮。

  圖1為采用內(nèi)控形式、中位卸載機(jī)能電液換向閥的液壓系統(tǒng)。圖中單向閥的作用為:① 提供換向閥所需最低控制壓力,一般為0.5~1 Mpa;② 平衡垂直缸下落部分重力使空載下行動(dòng)作平穩(wěn)。經(jīng)分析可知,上述作用只分別在換向動(dòng)作瞬間和空載下行時(shí)才是必要的,在其余時(shí)間是壓力損耗,從節(jié)能的角度來看,這種為了滿足某一局部需求而增加系統(tǒng)額外損耗的設(shè)計(jì)是不合理的。

  2. 降低流量損耗的節(jié)能設(shè)計(jì):

  降低液壓系統(tǒng)流量損耗的途徑主要應(yīng)從合理選擇動(dòng)力源類型方面來考慮,也就是選擇與負(fù)載要求的壓力-流量特性盡可能適應(yīng)的液壓泵。

  對(duì)于要求壓力接近或相同,流量變化較大的液壓系統(tǒng),如節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)、泵保壓系統(tǒng)、要求快速響應(yīng)的中位常閉換向閥系統(tǒng)、蓄能器系統(tǒng)、電液伺服系統(tǒng)和電液比例換向閥系統(tǒng)等,一般應(yīng)采用恒壓變量泵作為動(dòng)力源,避免采用定量泵-溢流閥系統(tǒng)和旁路節(jié)流調(diào)速系統(tǒng),以降低溢流或旁流流量損耗。恒壓變量泵的主要特征是:在系統(tǒng)壓力達(dá)到泵的設(shè)定壓力前為定量泵特性;達(dá)到設(shè)定壓力時(shí),泵的流量隨負(fù)載需要自動(dòng)調(diào)整;無負(fù)載時(shí),泵的流量自動(dòng)降至0,但其輸出壓力維持恒定。由于沒有多余的流量損耗,故在上述液壓系統(tǒng)中能取得良好的節(jié)能效果。

  3. 降低電機(jī)損耗的節(jié)能設(shè)計(jì):

  三相異步電機(jī)是液壓系統(tǒng)應(yīng)用最廣泛的原動(dòng)機(jī),電機(jī)的節(jié)能途徑主要應(yīng)從降低空載或輕載運(yùn)行時(shí)的損耗來達(dá)到。

  根據(jù)電機(jī)原理,額定功率為Δ接法的三相異步電機(jī)在低于臨界負(fù)載率運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)換成Y接法運(yùn)行,可降低損耗和提高功率因數(shù)。一般電機(jī)的臨界負(fù)載率約為0.33,即電機(jī)實(shí)際負(fù)載功率在額定功率的0.33倍以下運(yùn)行時(shí)采用Y接法具有節(jié)能效果。

  一般液壓系統(tǒng)的空載或輕載運(yùn)行狀態(tài)在時(shí)間上占一定比例。顯然,只要在系統(tǒng)需輸出較大功率時(shí)提供相應(yīng)的控制信號(hào),使電機(jī)接成Δ接法運(yùn)行,在系統(tǒng)卸載或輕載狀態(tài)時(shí)使電機(jī)接成Y接法運(yùn)行,就能實(shí)現(xiàn)上述節(jié)能要求。

  上述轉(zhuǎn)換壓力可根據(jù)電機(jī)的臨界負(fù)載功率、系統(tǒng)流量來計(jì)算得到。

  當(dāng)系統(tǒng)需要功率較小的其他動(dòng)作時(shí),應(yīng)盡可能將所需功率限制在電機(jī)的臨界負(fù)載功率內(nèi),以便電機(jī)運(yùn)行在Y接法狀態(tài)。

  實(shí)踐證明,通過分析系統(tǒng)的各種實(shí)際功能要求,從節(jié)能的角度比較各種控制回路的優(yōu)劣,合理選擇動(dòng)力源類型,能找到更多的節(jié)能途徑。

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