论文部分内容阅读
摘要:当今的社会中,环保问题已经成为各行业的共同发展要求,工程机械的运行中消耗大量的能源,虽然随着技术的发展,工程机械在液压方面取得了较大的进步,但是其节能效率只有70%,本文首先对工程机械的液压系统能源消耗原理进行了分析,在此基础上对机械液压进行更好的节能技术做了研究,以供参考。
关键词:工程机械;液压;元件;能耗;回路
前言
在工程机械运行中进行液压节能技术的应用,一方面能够降低各个系统元件的能源耗费,能够带动机械运作效率的提升;另一方面能够因降低了液压元件的运行热能,不至于使工程机械设备运行的液压油温度过高。减缓液压元器件和液压油的老化速度,使工程机械运行更加安全稳定,最终确保工程机械在能源利用方面的节能性和环保性。
1工程机械液压系统的油耗基本原理
工程機械的液压系统产生的油耗主要是液压系统的各个组成元件相互摩擦、局部零件出现故障性泄漏、系统运行中有回路紊流的几个现象。节流阀自身结构也会对液压元件及液压油产生影响。在液压系统运行进行能源消耗中还会给液压油带来热量,加速了液压元件的损耗,对工程机械进行液压节能技术研究主要是针对这几个方面开展的。
2工程机械液压的在节能上的具体措施
随着节能环保技术向各个领域渗透,工程机械的液压系统在节能方位上也呈现了多角度。具体如下:
2.1基于液压系统组成元件的节能技术应用
2.1.1利用节能泵进行运行节能
工程机械的液压系统能耗主要是由于系统的动力、执行及控制元件的能耗导致的。要想实现各个动力元件能耗的降低,可以借助节能泵进行系统运行优化,动力元件的能耗是压力泵因高压而出现溢流,节能泵能够进行液压能的提供,是主要的能耗结构。节能泵的选择要考虑效率,更要注重成本和适用环境。目前比较节能的泵有日本的K3V140变频液压泵、美国的比例柱型的塞泵等。这些设备进行节能实施主要是对节能技术的优化,从控制溢流和节流两方面的能耗来实现节能目的。
2.1.2对液压缸进行设备更新
对液压缸进行节能的考虑主要是基于液压元件的系统优化。液压缸是工程机械运行中重要的液压能转换设备。近几年的液压缸设备已经发展的非常成熟,在其设备上也只是基于小层面的优化。特别是最近出现的液压缸主要是截面可变的液压缸、复合式的增速液压缸等等。随着液压缸技术的不断成熟和完善,其虽然自身的结构没有得到较大的改变,但是有效的实现了液压整体系统的运行效率提升。
2.1.3对液压系统的液压阀进行更新
液压系统中具有数个液压阀,其在液压全过程具有重要的作用,所以,对液压阀进行节能实施能够起到较为明显的节能作用。目前的高效液压阀有插装式、多路式和叠加式。多路液压阀结构比较简单,主要有至少两个阀块组成,不会产生较大的能耗。可以与不同阀门进行组合使用来满足回路的液压要求,从而实现不同机械的运行状态支持。其中QF28型液压多路液压阀,已经在起重设备中广泛应用,以全负载形式的反馈来实现高精度的控制,且对施工环境的抗干扰能力比较强,能够根据需要进行多样性的控制操作。它在有效提升起重设备运行效率的同时,在环境保护和能源节约方面也有着非常重要的意义。
2.2针对液压系统回路的节能技术应用
2.2.1定量泵与变频调速液压控制系统
很多液压系统以异步电动机为主要动力,其转子无须与其它的电源进行连接,定子来源于自交流电力系统。这时的电机总体结构简化,运行高效,成本低。异步电动机与同类相比,其变频效率更高,所以在液压系统大力应用。变频调速能够使得设备运行效率提升,使得功率因数改变,有助于溢流的损耗改变,通过参数的精确设定来提升液压系统的合理性,最大程度的降低溢流损耗,起到节能环保的效果。
2.2.2负载敏感闭环控制系统
负载敏感式的闭环控制系统可以结合工程机械设备的不同荷载需求和操作要求进行对应的液压泵压力及流量的输入和输出控制。能够使不同情况下的泵输出流量及压力与对应的负载要求进行较为精准的需求匹配。对这种状态的系统运行控制,几乎不存在溢流带来的能源损失,使得工程机械的原动功率得到较为充分的利用。通过负载敏感系统进行的节能控制具有非常明显的效果,已经在工程机械集矿山类机械中得到了较为广泛的应用。负载敏感控制系统在组成上主要有:比例转向阀门、负载敏感阀门、变量泵及液压马达、液压缸等。其运行主要是通过压力进行信号的反馈和流量输出,实现对液压系统压力的科学控制。
2.2.3静液传动的二次系统调节
静夜二次调节的转动系统基本构成为:二次元器件、恒压调控机构和工作机构等,属于耦合式压力联动系统。二次元件通过直接连接恒压源,进行二次元件排量及负荷功率的匹配。相对闭环的自身反馈能够使一次元在恒压点稳定工作,存在非常低的节流损失。二次系统中具备储能器来对压力峰值的高压进行充分吸收,降低了限压元件的发热量,使得冷却成本降低。二次元件系统因为不存在节流元件,使得其运行中能耗几乎没有损失,极大的提升了系统的运行效率。
3液压系统未来的节能发展趋势
3.1运行的一体化和智能化发展方向
液压系统在节能运行中将不断走向智能化和自动化。液压系统的运行将逐渐的形成以计算机为依托的节能控制,操作更加便捷高效和智能化。借助计算机,工程机械的液压系统更加可靠,能够进行参数化的精准流量控制,确保系统时刻处于较为稳定的工作状态。随着技术的发展,液压节能还可以针对环境进行适应性的自我控制和修复,有效的降低人工工作量,大力提升机械运转效率,这也是符合未来工业发展的一个主要方向。
3.2对液压系统能源可回收部分进行再利用
在液压系统进行节能运用方面,不同的技术角度有其针对性的研究思路,部分提倡通过更新液压系统的元件来实现节能,有的是从液压系统智能化和自动化角度进行研究。但实际上,如何对液压系统运行中的能量进行再次的回收利用也是个较为关键的问题。对液压系统的内部能量进行循环式的再利用,可以有效的降低能源消耗,降低系统运行中的热量,从而也能够使液压元器件及液压油耐用性增强。
4结语
总而言之,工程机械液压系统在进行节能技术应用上已经有很多节能方式,每种也有其不同的特点。随着现代技术的进步,未来的机械液压节能降不断的走向智能化和自动化,能够以节能环保为目标,在提升系统施工效率,优化性能,降低工程机械运行成本方面具有更加广阔的发展空间。
关键词:工程机械;液压;元件;能耗;回路
前言
在工程机械运行中进行液压节能技术的应用,一方面能够降低各个系统元件的能源耗费,能够带动机械运作效率的提升;另一方面能够因降低了液压元件的运行热能,不至于使工程机械设备运行的液压油温度过高。减缓液压元器件和液压油的老化速度,使工程机械运行更加安全稳定,最终确保工程机械在能源利用方面的节能性和环保性。
1工程机械液压系统的油耗基本原理
工程機械的液压系统产生的油耗主要是液压系统的各个组成元件相互摩擦、局部零件出现故障性泄漏、系统运行中有回路紊流的几个现象。节流阀自身结构也会对液压元件及液压油产生影响。在液压系统运行进行能源消耗中还会给液压油带来热量,加速了液压元件的损耗,对工程机械进行液压节能技术研究主要是针对这几个方面开展的。
2工程机械液压的在节能上的具体措施
随着节能环保技术向各个领域渗透,工程机械的液压系统在节能方位上也呈现了多角度。具体如下:
2.1基于液压系统组成元件的节能技术应用
2.1.1利用节能泵进行运行节能
工程机械的液压系统能耗主要是由于系统的动力、执行及控制元件的能耗导致的。要想实现各个动力元件能耗的降低,可以借助节能泵进行系统运行优化,动力元件的能耗是压力泵因高压而出现溢流,节能泵能够进行液压能的提供,是主要的能耗结构。节能泵的选择要考虑效率,更要注重成本和适用环境。目前比较节能的泵有日本的K3V140变频液压泵、美国的比例柱型的塞泵等。这些设备进行节能实施主要是对节能技术的优化,从控制溢流和节流两方面的能耗来实现节能目的。
2.1.2对液压缸进行设备更新
对液压缸进行节能的考虑主要是基于液压元件的系统优化。液压缸是工程机械运行中重要的液压能转换设备。近几年的液压缸设备已经发展的非常成熟,在其设备上也只是基于小层面的优化。特别是最近出现的液压缸主要是截面可变的液压缸、复合式的增速液压缸等等。随着液压缸技术的不断成熟和完善,其虽然自身的结构没有得到较大的改变,但是有效的实现了液压整体系统的运行效率提升。
2.1.3对液压系统的液压阀进行更新
液压系统中具有数个液压阀,其在液压全过程具有重要的作用,所以,对液压阀进行节能实施能够起到较为明显的节能作用。目前的高效液压阀有插装式、多路式和叠加式。多路液压阀结构比较简单,主要有至少两个阀块组成,不会产生较大的能耗。可以与不同阀门进行组合使用来满足回路的液压要求,从而实现不同机械的运行状态支持。其中QF28型液压多路液压阀,已经在起重设备中广泛应用,以全负载形式的反馈来实现高精度的控制,且对施工环境的抗干扰能力比较强,能够根据需要进行多样性的控制操作。它在有效提升起重设备运行效率的同时,在环境保护和能源节约方面也有着非常重要的意义。
2.2针对液压系统回路的节能技术应用
2.2.1定量泵与变频调速液压控制系统
很多液压系统以异步电动机为主要动力,其转子无须与其它的电源进行连接,定子来源于自交流电力系统。这时的电机总体结构简化,运行高效,成本低。异步电动机与同类相比,其变频效率更高,所以在液压系统大力应用。变频调速能够使得设备运行效率提升,使得功率因数改变,有助于溢流的损耗改变,通过参数的精确设定来提升液压系统的合理性,最大程度的降低溢流损耗,起到节能环保的效果。
2.2.2负载敏感闭环控制系统
负载敏感式的闭环控制系统可以结合工程机械设备的不同荷载需求和操作要求进行对应的液压泵压力及流量的输入和输出控制。能够使不同情况下的泵输出流量及压力与对应的负载要求进行较为精准的需求匹配。对这种状态的系统运行控制,几乎不存在溢流带来的能源损失,使得工程机械的原动功率得到较为充分的利用。通过负载敏感系统进行的节能控制具有非常明显的效果,已经在工程机械集矿山类机械中得到了较为广泛的应用。负载敏感控制系统在组成上主要有:比例转向阀门、负载敏感阀门、变量泵及液压马达、液压缸等。其运行主要是通过压力进行信号的反馈和流量输出,实现对液压系统压力的科学控制。
2.2.3静液传动的二次系统调节
静夜二次调节的转动系统基本构成为:二次元器件、恒压调控机构和工作机构等,属于耦合式压力联动系统。二次元件通过直接连接恒压源,进行二次元件排量及负荷功率的匹配。相对闭环的自身反馈能够使一次元在恒压点稳定工作,存在非常低的节流损失。二次系统中具备储能器来对压力峰值的高压进行充分吸收,降低了限压元件的发热量,使得冷却成本降低。二次元件系统因为不存在节流元件,使得其运行中能耗几乎没有损失,极大的提升了系统的运行效率。
3液压系统未来的节能发展趋势
3.1运行的一体化和智能化发展方向
液压系统在节能运行中将不断走向智能化和自动化。液压系统的运行将逐渐的形成以计算机为依托的节能控制,操作更加便捷高效和智能化。借助计算机,工程机械的液压系统更加可靠,能够进行参数化的精准流量控制,确保系统时刻处于较为稳定的工作状态。随着技术的发展,液压节能还可以针对环境进行适应性的自我控制和修复,有效的降低人工工作量,大力提升机械运转效率,这也是符合未来工业发展的一个主要方向。
3.2对液压系统能源可回收部分进行再利用
在液压系统进行节能运用方面,不同的技术角度有其针对性的研究思路,部分提倡通过更新液压系统的元件来实现节能,有的是从液压系统智能化和自动化角度进行研究。但实际上,如何对液压系统运行中的能量进行再次的回收利用也是个较为关键的问题。对液压系统的内部能量进行循环式的再利用,可以有效的降低能源消耗,降低系统运行中的热量,从而也能够使液压元器件及液压油耐用性增强。
4结语
总而言之,工程机械液压系统在进行节能技术应用上已经有很多节能方式,每种也有其不同的特点。随着现代技术的进步,未来的机械液压节能降不断的走向智能化和自动化,能够以节能环保为目标,在提升系统施工效率,优化性能,降低工程机械运行成本方面具有更加广阔的发展空间。