表
1
常用液压泵的效率
类别
柱塞泵
螺杆泵
叶片泵
齿轮泵
容积效率
0. 85
~
0. 98
0. 85
~
0. 95
0. 80
~
0. 95
0. 70
~
0. 90
机械效率
0. 75
~
0. 90
0. 70
~
0. 85
0. 75
~
0. 85
0. 60
~
0. 80
总效率
0. 75
~
0. 85
0. 75
~
0. 80
0. 75
~
0. 80
0. 60
~
0. 75
(1) 对于要求压力接近或相同 ,流量变化较大的
液压系统 一般应采用恒压变量泵作为动力源 ,其特
点是在系统压力达到泵的设定压力前为定量泵特性 ;
达到设定压力时 ,泵的流量随负载自动调整 ; 无负载
时 ,泵的流量自动降为零 ,但其输出压力维持恒定 ,没
有多余的流量损耗 。尽量避免采用定量泵
2溢流阀系
统和旁路节流调速系统 ,以降低溢流或旁路流量损失 。
(2) 对于功率较大 、
负载缓慢增大且有较长保压
时间要求的系统 如泵保压系统 、
蓄能器系统等也可
以采用恒压恒功率变量泵 。恒压变量泵和恒压恒功率
变量泵的压力
2流量输出特性见图 1。
图
1
压力
2流量输出特性曲线
(3) 对于要求分别具有不同压力 、
不同流量的多
执行元件系统 可采用双压 、
双流量恒压变量泵或负
载传感变量泵 。双压双流量恒压变量泵相当于两台不
同压力 、
不同流量的恒压变量泵 ,利用电磁阀来转换工
作状态 ,适用于双执行元件的系统 。负载传感变量泵
的实际输出压力和流量能同时随负载需要自动调整 ;
无负载时 ,泵的流量自动降为零 ,且输出压力也很低 ,
适用于多执行器系统 。上述这两种泵能同时降低压力
和流量损耗 ,节能效果很好 。
2) 执行器
选取马达时 ,注意不要将大容量马达降低规格 ,同
时注意其合适的转速 ,一般在 1000~1800 r/ min ,如果
马达转速较低 ,压差较大 ,容积效率就会下降 ,其总效
率也会下降 。选取液压缸时 ,注意改善其密封条件 。
自行设计的液压缸 ,应选择低阻力材质 (如橡塑混合材
料) 的密封件 。对于时常要求快慢速交替工作的液压
缸 ,可考虑设计复合缸 。目前将复合缸用于压力机上 ,
比同类型的普通缸节能 75 %左右 ,将其用于其他工程
机械也有不同程度的节能效果 。
3) 执行元件
执行元件虽不属于能量转换装置 ,但若根据系统
实际功能要求合理选择控制元件 ,也可减少系统压力
损失 ,提高回路效率 。各类控制元件应根据其在系统
中相应位置和可能出现的最高压力和最大流量来确定
其规格 ,不宜过大或过小 。例如 ,连续控制的比例阀 ,
通常采用 1 MPa 以下的阀口压降 ,而伺服阀阀口压降
则为 7 MPa 。在相等的负载条件下 ,选取比例阀可以
采用较低的供油压力 ,从而减少了功率损耗 。新型的
二位插装阀是集成元件 ,其内部通道连接使阀体本身
无泄漏 ,插装阀锥口节流损失小 ,元件集成式连接也起
到良好的节能作用 。
4) 管路
确定系统管路时 ,应合理选择管路的规格 ,注意优
化管路系统 ,力求在满足功能的情况下 ,系统简单可
靠 ,不出现多余的油路 ,尽量减少弯头 ,软管转弯处半
径要大于 9 倍软管半径 ,弯曲处到管接头距离至少等
于 6 倍软管外径 。硬管转弯处半径应大于油管外径的
3~5 倍 。在减少能量损失的同时降低其制造成本 ,有
效节省了能源 。
2 合理选择液压油的黏度
由于液压系统的能量消耗主要是压力损失 ,因此
降低液压油的黏度 ,减小流动阻力是关键因素之一 。
2
11 黏度对液压泵效率的影响
液压泵的效率为 : η
p
=
η
m
η
v
= (
1
- C
s
p/
μ
n) / (
1
+ C
r
+ C
d
μ
n/ p)
,其中
C
d
是黏度产生的动力系数 。
由上式可知 ,液压泵的总效率在液压油的某一黏度时
可达到最高值 ,图 2 是叶片泵的总效率与液压油黏度
图
2
叶片泵总效率与液压油黏度关系
之间的关系 。效率曲线因泵结构 、
形式及使用压力不
同而不同 ,为达到运行效率最高 ,可以根据泵效率曲线
的最高点来选用最合适黏度的液压油 。
2
12 黏度对压力损失的影响
管路沿程压力损失为 :Δ
p =
λ
l
d
ρ
v
2
2
=
32
vl
d
2
μ ,其
1
2
2005
年第
8
期
液压与气动