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机床与液压
第35卷
损失,提高系统的效率,达到节能的目的。
(1)液压泵的选择
由上述可知液压泵对液压系统的总效率影响很
大,而液压泵效率的高低主要取决于该元件的结构设
计。在系统选用液压泵时,要注意泵的规格与其配套
设备要匹配,在负载小,功率小的机械设备中,可用
齿轮泵;在负载较大并有快速和慢速工作行程的机械
设备中可使用节能的限压式变量叶片泵;负载大,功
率大的机械设备中可使用变量柱塞泵;而机械设备的
辅助装置,如送料、夹紧等不重要的地方,可使用廉
价的齿轮泵。
以节能的观点出发,应依次选择柱塞泵、叶片泵
和齿轮泵,当然也同时要考虑到经济性与实用性以满
足实际需要。
目前,在液压系统中大多采用变量泵,这类泵能
够根据工况的要求自动调节排量的大小,减少流量损
失,从而提高整个液压系统的效率,减少能量的损
耗。
(2)液压缸和液压马达的选择
液压缸和液压马达也是液压系统中能量损耗较大
的元件,在选择液压缸和液压马达时,要注意液压
缸、液压马达与泵的流量相匹配,在满足系统工作要
求的前提下,使能量不致大量损失。
(3)液压源的选择
在选用液压源时,应先对液压系统进行工况分
析,以查明一个循环中负载压力、流量和功率的分布
及要求,为选择液压源提供技术依据。为了提高系统
的效率,达到节能的目的,在现代液压系统中出现了
如压力补偿控制、负载感应控制、功率协调等高效液
压系统。它们能使液压系统的动力源供应的压力和流
量自动与执行元件负载的变化相适应。可以使系统效
率提高28%一45%,节能效果十分的明显。
(4)控制元件的选择
控制元件不属于能量转换元件,但是所有阀类元
件皆为流阻,其必然会造成压力的损失,降低系统的
效率,因此必须合理选择控制元件。在进行系统方案
设计时,应根据系统中相应位置和可能出现的最大工
作压力和流量来确定其规格,不宜过大或过小。如条
件许可,应采用集成阀取代沿用的分离式单功能元
件,能取得较好的节能效果。
(5)液压辅助元件的选择
液压系统的辅助元件,是指除液压动力元件,执
行元件和控制元件以外的其它各类组成元件,如管
件、油箱、过滤器、密封装置、压力表和蓄能器等,
它们虽被称为辅助装置,但对液压系统的工作性能同
样起到了重要作用。因此在液压系统的节能设计方
面,也要注意到液压辅助元件的正确选择。
①管路和管接头
在液压系统中,吸油管路和回油管路根据系统的
需要可采用无缝钢管,也可以使用铜管或高压软管
等。在系统的节能设计中,管路内径选择十分重要,
管路内径的选择要以降低流动造成的压力损失为前
提,液压管路中液体的流动多为紊流,压力损失正比
于液体在管道中的平均流速,因此要根据流速来确定
管径。同时在装配液压系统时,油管的弯曲半径不能
太小,一般应为管道半径的3~5倍。应尽量避免小
于90。的弯管。
液压系统中油液的泄漏大多发生在管路的连接
处,所以管接头的重要性不容忽视,管接头必须在强
度足够的条件下能在振动、压力冲击下保持管路的密
封性。在高压处不能向外泄漏,在有负压的吸油管路
上不允许空气向内渗入,从而保证系统的能量损失不
会很大。
②密封是解决液压系统泄漏问题的最重要、最有
效的手段。液压系统如果密封不良,可能出现不允许
的内外泄漏,使液压容积系数下降,设备工作效率降
低,不仅浪费能源,而且对环境造成污染,所以解决
密封问题不仅具有节能意义,而且可以减少环境污
染。
③蓄能器是液压系统中的储能元件,可以用来存
储或回收能量,作为系统的辅助动力源,与液压泵一
起向系统供油。对于低压大流量的液压系统,一般采
用大流量的液压泵,如果采用低压蓄能器来增加短时
大流量,可以大大节省能源,降低温升,同时蓄能器
也能缓和冲击、吸收压力脉冲,是系统运行更平稳。
(6)液压油液的选择
在液压系统中,液压油液是传递动力和信号的工
作介质,同时还起到了润滑、冷却和防锈作用。在液
压油的选择中,最重要的因素是液压油的粘度。粘度
太大,液流的压力损失和发热量就大,使系统效率降
低;粘度太小,泄漏增大也影响系统效率。在液压系
统中,液压泵的工作条件作为严峻,不但压力大、转
速高和温度高,而且油液在被吸入和由泵压出时要受
到剪力作用,所以一般根据泵的要求来确定液压油的
粘度。
3液压系统使用与管理的节能措施
上述的节能措施可以使液压系统达到好的节能效
果,但如果没有好的管理,在实际生产中也难以真正
发挥。统计表明,液压系统发生的故障有90%是由
于使用管理不善所致,造成的浪费是十分惊人的,使
用管理的目的和价值就在于使液压系统处于最佳工作
状态,发挥系统的真正性能,达到真正节能的结果。
下面几点可在生产实践中加以应用:
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