第４期

陈义庄

关于液压系统设计中的节能问题

５５

这种快速回路功率利用合理，效率较高，缺点是回

路较复杂，成本较高。常用于快慢速差值较大的组合

机床、注塑机等设备的液压系统中。

３容积与联合调速回路的选取

３．１容积调速回路

利用改变变量泵或变量液压马达的排量来调节执

行元件运动速度的回路，称为容积调速回路。这种调

速回路无溢流损失和节流损失，故效率高、发热少，适

用于高压大流量、大功率设备的液压系统。

３．２联合调速回路

联合调速回路无溢流损失，其效率比节流调速回

路高。在采用联合调速方式中，应区别不同情况而选

用不同方案：对于进给速度要求随负载的增加而减少

的工况，宜采用限压式变量泵节流调速回路；对于在负

载变化、进给速度要求恒定的工况，宜采用稳流式变量

泵节流调速回路；对于在负载变化、供油压力要求恒定

的工况，宜采用恒压变量泵节流调速回路。

４利用蓄能器的功用

４．１作辅助动力源旧Ｊ

总的工作时间较短的问歇工作系统或在一个工作

循环内速度差别很大的系统，使用蓄能器作辅助动力

源可降低泵的功率、提高效率、降低温升、节省能源。

图５所示为一液压机的液压系统。当液压缸带动模具

接触工件慢进和保压时，泵的部分流量进入蓄能器ｌ

被储存起来，达到设定压力后，卸荷阀２打开，泵卸荷。

此时，单向阀３使压力油路密封保压。当液压缸快进

快退时，蓄能器与泵一起向缸供油，使液压缸得到快速

运动。故系统设计时，只需按平均流量选用泵，使泵的

选用和功率利用比较合理。

４．２回收能量【３Ｊ

蓄能器在液压系统节能中的一个有效应用，是将

运动部件的动能和下落质量的位能以压力能的形式加

以回收利用，从而减小系统能量损失和由此引起的发

热。如为了防止行走车辆在频繁制动中将动能全部经

制动器转化为热能，可在车辆行走系的机械传动链中

加入蓄能器，将动能以压力能的形式进行回收利用。

１一蓄能器；２－液控顺序阀；３－单向阀

图５液压机的液压系统图

５元件与系统管路的选用

在液压元件的选用方面，应尽量选用那些效率高、

能耗低的液压元件。如：选用效率高的变量泵，根据负

载的需要改变压力，可节约能源的损耗；选用集成阀以

减少管连接的压力损失；选择压降小、可连续控制的比

例阀；选用高水基液压元件，以水代油节约能源等。

各类控制元件应根据其在系统中相应位置可能出

现的最大压力和流量来确定其规格，不宜过大或过小。

对于系统管路，应尽量缩短管长，减少弯头，弯头

处的角度不宜过小（通常应≥９０。）；并应根据管道类型

合理选择管中流速，管路系统应尽量采用集成化方式

进行连接。设计方案中还应注意优化管路系统，在满

足功能要求的前提下，力求系统简单可靠，避免多余的

元件和油路，以达到节能效果。

参考文献：

［１］

张利平．液压气动系统设计手册［Ｍ］．北京：机械工业

出版社，１９９７：１０５—１０８．

［２］

李鄂民．液压与气压传动［Ｍ］．北京：机械工业出版社，

２００２：１５５—１５７．

［３］

贾铭新．液压传动与控制［Ｍ］．北京：国防工业出版社，

２００１：１７６—１７８．

［４］

陆望龙．实用液压机械故障排除与修理大全［Ｍ］．湖南：

湖南科技出版社，２００４：４３７—４３８．

ＯｎＥｎｅｒｇｙＳａｖｉｎｇ

ｉｎ

ｔｈｅＤｅｓｉｇｎｏｆＨｙｄｒａｕｌｉｃＰｒｅｓｓｕｒｅＳｙｓｔｅｍ

ＣＨＥＮＹｉ－ｚｈｕａｎｇ

（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ

ｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｕｎａｎＭｅｔａｌｌｕｒｇｙＶｏｃａｔｉｏｎａｌＣｏｌｌｅｇｅ，ＺｈｕｚｈｏｕＨｕｎａｎ

４１２０００，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃｐｒｅｓｓｕｒｅｓｙｓｔｅｍ，ｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇｉｓ

ａ

ｖｉｔａｌｐｒｏｂｌｅｍ．Ｔｈｉｓ

ｐａｐｅｒ

ｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｓｔｈｅ

ｐｒｏｂ－

ｌｅｍｓｓｕｃｈ

ａｓ

ｈｏｗ

ｔｏ

ｃｈｏｏｓｅｈｙｄｒａｕｌｉｃ

ｌｏｏｐ

ａｃｃｏｒｄｉｎｇ

ｔｏ

ｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｉｎ

ｄｅｓｉｇｎ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｙｄｒａｕｌｉｃｐｒｅｓｓｕｒｅｓｙｓｔｅｍ；ｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇ；ｐｏｗｅｒ

ｗａｓｔｉｌｌｇ；ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ

万方数据