液壓系統(tǒng)是一種廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的動力傳輸系統(tǒng),其具有高效、可靠、靈活等優(yōu)點。然而,液壓系統(tǒng)的效率問題一直是工程師們關(guān)注的焦點。本文將從液壓系統(tǒng)的設(shè)計、維護和優(yōu)化等方面,介紹如何提升液壓系統(tǒng)的效率。
1、采用負載敏感式恒功率變量泵
考慮劍執(zhí)行元件工作狀況的多樣化,有時系統(tǒng)需要大流量,低壓力;有時又需要小流量,高壓力。所以選擇負載敏感式恒功率變量泵為宜
這種類型的泵的流量隨系統(tǒng)壓力的變化而變化。當(dāng)系統(tǒng)壓力降低時,流量比較大,能滿足執(zhí)行元件的快速動作。當(dāng)系統(tǒng)壓力提高時流量又相應(yīng)減小,能滿足執(zhí)行元件動作的需要,使動力源的壓力和流量始終與執(zhí)行元件的需要相匹配。負載敏感式恒功率變量泵液壓系統(tǒng)
系統(tǒng)的流量由串聯(lián)在泵供油管路上的節(jié)流閥1調(diào)節(jié),節(jié)流閥壓差由控制閥2端部的可調(diào)彈簧調(diào)定。在滿足響應(yīng)速度的前提下應(yīng)盡量選擇較小的壓差。由于節(jié)流口兩端壓差是恒定的,不受負載變化的影響,所以在對應(yīng)開度都能提供一個穩(wěn)定的流量。同時,因為采用負載壓力作為控制信號,因此供油壓力也能適應(yīng)負載要求。同時滿足了壓力、流量與負載相匹配的功能要求。
當(dāng)系統(tǒng)停止工作,負載壓力完全被卸除(趨近于零)時,泵的供油壓力自動減小到僅等于節(jié)流閥的壓差值,仍然排出節(jié)流閥調(diào)整好的流量。如果出現(xiàn)超載現(xiàn)象,控制閥2打開,泵的排量自動減到最小,僅維持滿足內(nèi)泄需要的最小流量,能有效地降低液壓系統(tǒng)的功率損耗。
2、采用容積節(jié)流調(diào)速回路
如果執(zhí)行器有調(diào)速的要求,則在選擇調(diào)速回路時,既要滿足調(diào)速的要求,又要盡量使系統(tǒng)流量和壓力與執(zhí)行元件的需要相匹配。常見的調(diào)速回路主要有節(jié)流調(diào)速回路、容積調(diào)速回路和容積節(jié)流調(diào)速回路。
液壓系統(tǒng)中常用的節(jié)流調(diào)速回路,其優(yōu)點為低速穩(wěn)定性好。由于泵是定量泵,系統(tǒng)多余的流量全部通過溢流閥溢流掉了,白白損失掉了大量能量,造成系統(tǒng)效率的降低。但而容積凋速回路既無溢流損失,也無節(jié)流損失,效率高,但低速穩(wěn)定性差。
考慮到液壓系統(tǒng)工況復(fù)雜多變,可采用負載敏感式恒功率變量泵和負載反饋式比例多路閥組成的容積節(jié)流調(diào)速回路,并使節(jié)流閥兩端的壓力差盡可能小,以減小壓力損失.其系統(tǒng)如圖1-2--67所示。
在該系統(tǒng)中,在閥沒有動作時泵的傾角幾乎為零,僅輸出很少的流量以補償系統(tǒng)泄漏。
系統(tǒng)工作時,通過梭閥傳遞的最高負載壓力作用在變量油缸上,使泵的擺角增大,輸出流量增加.直到泵輸出壓力比負載壓力高出所需的控制壓差,泵輸出流量是系統(tǒng)所需的流量,而無多余流量損失,系統(tǒng)所需流量由換向閥節(jié)流口控制。
當(dāng)使用幾路換向閥時,每個執(zhí)行元件均可得到由可變節(jié)流設(shè)定的最大流量,因此,該系統(tǒng)的輸出流量與負載相匹配,降低了損耗,減少了能量損失。
4.選擇合適的液壓元件:液壓系統(tǒng)的效率與所選用的液壓元件密切相關(guān)。在設(shè)計液壓系統(tǒng)時,應(yīng)根據(jù)實際需求選擇合適的液壓元件,如泵、閥門、油缸等。合適的液壓元件能夠提供更高的效率和更好的性能。
5.優(yōu)化管路設(shè)計:管路設(shè)計是液壓系統(tǒng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。合理的管路設(shè)計能夠減小液壓系統(tǒng)的壓力損失,提高系統(tǒng)的效率。在管路設(shè)計中,應(yīng)盡量減少彎頭、過渡段和管道長度,選擇合適的管徑和材料,以降低液壓系統(tǒng)的壓力損失。6.合理選擇工作介質(zhì):工作介質(zhì)的選擇對液壓系統(tǒng)的效率有著重要影響。應(yīng)根據(jù)工作條件和要求,選擇合適的工作介質(zhì),如液壓油。合適的工作介質(zhì)能夠提供更好的潤滑性能和熱穩(wěn)定性,從而提高液壓系統(tǒng)的效率。