窺探機(jī)械液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中節(jié)能理念的運(yùn)用

曾航宇　羅毅　盧衛(wèi)平　溫朝臣　覃廣志　喬自明

摘要：時(shí)代的發(fā)展使得我國(guó)綜合國(guó)力逐漸增強(qiáng)，同時(shí)也為建筑業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了有利條件，在工程建設(shè)過程中肯定會(huì)用到各種各樣的工程機(jī)械，這樣不僅可以減少勞動(dòng)力和費(fèi)用的支出，同時(shí)也促進(jìn)了工作效率的提升，在很大程度上為工程建設(shè)節(jié)省了開支。工程機(jī)械所有組成部分中液壓系統(tǒng)占據(jù)著非常重要的位置，起到了不可缺少的作用?？墒俏覈?guó)在發(fā)展過程中能源消耗越來越嚴(yán)重，使得能源資源匱乏，在這種局勢(shì)下對(duì)工程機(jī)械中液壓系統(tǒng)實(shí)施節(jié)能設(shè)計(jì)十分必要。該文主要分析了工程機(jī)械液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中對(duì)節(jié)能理念的運(yùn)用情況，并給予機(jī)械產(chǎn)品節(jié)能設(shè)計(jì)與液壓系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)做出了深入研究，希望可以提升人們環(huán)保意識(shí)，注重工程機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：壓程機(jī)械；液壓；系統(tǒng)功能；設(shè)計(jì)

節(jié)能在不同的環(huán)境中有不同的體現(xiàn)，在工程機(jī)械的液壓系統(tǒng)中節(jié)能主要是根據(jù)在一定程度上降低消耗實(shí)現(xiàn)的液壓系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)在實(shí)際的應(yīng)用中，不僅可降低油耗、減少排放還可促進(jìn)對(duì)資源的節(jié)約利用，加強(qiáng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的全面保護(hù)。雖然說從目前的發(fā)展?fàn)顩r來看工程機(jī)械類的機(jī)動(dòng)車排放量并沒有明確的規(guī)定，但是在生態(tài)環(huán)境的不斷惡化下必須加強(qiáng)對(duì)工程機(jī)械類車輛的尾氣排放進(jìn)行一定的限制，這樣才能有效的控制環(huán)境惡化的問題。要減少尾氣的排放量必須加強(qiáng)對(duì)液壓系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)研究，只有將這項(xiàng)問題進(jìn)行全面的解決才能從根本上實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

1工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中環(huán)保節(jié)能理念的運(yùn)用

工程機(jī)械在設(shè)計(jì)的過程中，節(jié)能的產(chǎn)品設(shè)計(jì)是非常重要的。在對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)的過程中不僅僅是要將液壓系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能型的設(shè)計(jì)，還要將整個(gè)機(jī)械進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中要綜合考慮的因素有很多，不僅要考慮其使用的性能還要綜合的考慮其節(jié)能的效果，以下對(duì)詳細(xì)的內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)的闡述。

1.1大力采用低公害發(fā)動(dòng)機(jī)

在節(jié)能設(shè)計(jì)中發(fā)動(dòng)機(jī)是整個(gè)工程機(jī)械系統(tǒng)中對(duì)其影響最大的部件，在節(jié)能的設(shè)計(jì)中，一定要采用低油耗、少排放等原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣可有效的減少發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)荷。從目前的狀況來看，現(xiàn)有很多的國(guó)家都采用節(jié)能新技術(shù)，并且在節(jié)能新技術(shù)的應(yīng)用中都能產(chǎn)生良好的效果，并綜合的促進(jìn)對(duì)環(huán)境的保護(hù)。

1.2重視液壓系統(tǒng)的清潔與防滲漏

在對(duì)工程機(jī)械液壓系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)對(duì)其傳動(dòng)液壓油清潔度提高重視，因?yàn)檫@直接關(guān)系到液壓傳動(dòng)的效果。通過設(shè)計(jì)可以將油液中的微塵垃圾、機(jī)械磨損物等進(jìn)行全面的清楚，避免液壓元件出現(xiàn)故障或磨損，從而影響了液壓元件的使用壽命，使液壓油標(biāo)準(zhǔn)的更換頻率不斷降低；同時(shí)可有效避免液壓油在工作中溫度升得過高過快，延長(zhǎng)換油間隔時(shí)間，減少對(duì)周邊作業(yè)環(huán)境的污染。另外通過采用增壓液壓油箱，可改善泵的吸油效果從而延長(zhǎng)其使用壽命，并且能很好地防止外界灰塵和水分進(jìn)入油箱，提高整個(gè)液壓系統(tǒng)的清潔度。液壓系統(tǒng)的滲漏對(duì)周圍環(huán)境的污染是目前部分工程機(jī)械產(chǎn)品中普遍存在的，液壓管路采用耐腐蝕、防老化、具備優(yōu)良密封性能的進(jìn)口優(yōu)質(zhì)膠管很有必要；為了減少損壞軟管的廢棄量，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在可能的條件下盡量使用硬管；對(duì)設(shè)計(jì)過程中只能采用軟管并且容易破裂時(shí)油液流出而污染環(huán)境。

1.3機(jī)械系統(tǒng)的節(jié)能高效設(shè)計(jì)

工程系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)也是對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要內(nèi)容，在生態(tài)環(huán)境逐漸惡化的狀態(tài)下，綜合的對(duì)環(huán)境進(jìn)行保護(hù)可有效的減少污染，并促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。在資源能源的利用中能源危機(jī)日益嚴(yán)重，在減少能耗的前提下可節(jié)省能源，并提高工程機(jī)械的使用效率；在對(duì)工程機(jī)械節(jié)能的設(shè)計(jì)中采用的雙泵分合流技術(shù)、液壓負(fù)荷傳感技術(shù)、靜液驅(qū)動(dòng)技術(shù)等都可達(dá)到節(jié)能降耗的目的，從而促進(jìn)對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。

2液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中有效運(yùn)用節(jié)能理念的策略

想要保證液壓系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)達(dá)到預(yù)想的效果，在設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)原則充分了解，同時(shí)還應(yīng)充分結(jié)合應(yīng)用過程中的具體作用液壓元件選擇過程中要充分結(jié)合節(jié)能環(huán)保理念，在設(shè)計(jì)過程中要考慮到液壓泵的總效率，并綜合的控制好泄露。以下將對(duì)具體的液壓系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行闡述。

2.1采用節(jié)能性良好的液壓元件

在機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中，對(duì)節(jié)能的液壓元件選擇也十分的重要，其中以液壓泵、馬達(dá)損失最大。其次是各種閥類加溢流閥的溢流損失，以及設(shè)在液壓缸或馬達(dá)回油路上的背壓閥的壓力損失等。常用的節(jié)能液壓元件有限壓式變量泵、恒功率變量泵、恒壓式變量泵、蓄能器、電液伺服閥、集成閥、變截面液壓缸等，采用節(jié)能型液壓元件是系統(tǒng)的重要節(jié)能手段，如負(fù)荷敏感式變量柱塞泵可隨負(fù)荷變化自動(dòng)調(diào)節(jié)流量；變截面液壓缸可有效地避免選用大流量、大功率油泵帶來的能量浪費(fèi)；自保持型電磁閥只需瞬間通電即可完成閥門開關(guān)動(dòng)作，閥芯位置無需電來保持；插裝式錐閥可將每條流道上串聯(lián)閥的個(gè)數(shù)減到最小，使大流量的主回路得到簡(jiǎn)化。

2.2強(qiáng)化液壓泵總效率的提升

從機(jī)械的總體設(shè)計(jì)來看，泵是初次能量的轉(zhuǎn)換裝置，并且對(duì)液壓系統(tǒng)的影響非常大，所以在設(shè)計(jì)的過程中還要充分的考慮液壓泵的工作總效率，綜合的選擇合適的動(dòng)力源，全面的提高利用率，并提高其機(jī)械的綜合效率，促進(jìn)其在應(yīng)用的過程中有效的提升整個(gè)機(jī)械的工作效率。在一般的節(jié)能設(shè)計(jì)中通常有：（1）選擇合理的液壓泵形式，一般壓力在2.5MPa以下時(shí)選用齒輪泵；在2.5-6.3 MPa范圍內(nèi)選用葉片泵；在6.3MPa以上選用柱塞泵。（2）選擇合理的液壓泵轉(zhuǎn)速，對(duì)提高效率而言液壓泵存在一個(gè)最佳轉(zhuǎn)速，一般在1000-1 800 r / mi n范圍內(nèi)。（3）選用粘度合適的液壓油。高粘度油可使泄漏減少，容積效率提高，但內(nèi)摩擦阻力增大，管道壓力損失增加，機(jī)械效率降低并導(dǎo)致泵的自吸能力下降，使用低粘度油時(shí)，情況正相反。

2.3有效控制系統(tǒng)泄漏問題

在對(duì)工程機(jī)械液壓系統(tǒng)實(shí)施節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)受到來自多個(gè)方面因素的影響，其中最值得關(guān)注的問題就是油液的泄漏問題，一般油液的泄漏分為內(nèi)外泄漏兩種，為了能夠有效避免這一問題發(fā)生要對(duì)密封材質(zhì)進(jìn)行全面改進(jìn)。首先要選用節(jié)能材料進(jìn)行設(shè)計(jì)，并根據(jù)密封材質(zhì)自身的特點(diǎn)針對(duì)性的改善。其主要措施有：（1）采用間隙補(bǔ)償。內(nèi)泄漏量與間隙厚度的立方成正比，減小間隙能顯著減少內(nèi)泄漏量由于油膜潤(rùn)滑和零件的加工工藝及熱脹冷縮等因素必須保證一定的間隙，因此液壓元件間隙密封的首要問題是控制間隙的大小。（2）考慮制造和裝配因素，減小泄漏。嚴(yán)格控制配合零件表面的加工質(zhì)量，使配合表面幾何形狀誤差、表面粗糙度符合標(biāo)準(zhǔn)。裝配前應(yīng)對(duì)零件進(jìn)行仔細(xì)檢查，嚴(yán)格清洗并按裝配工藝要求進(jìn)行裝配，拒絕因裝配引起的泄漏。（3）合理選擇液壓油。液壓油作為液壓傳動(dòng)的介質(zhì)，它的黏度隨溫度、壓力、剪切速度等條件的變化而變化。

3結(jié)論

總而言之，對(duì)工程機(jī)械液中的液壓系統(tǒng)實(shí)施節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)要全面考慮多個(gè)方面的影響因素，保證其設(shè)計(jì)能夠在不影響到系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)，盡量降低損失，有效提升液壓裝置的工作效率，這樣才能夠?qū)⒐こ虣C(jī)械的工作效率全面提高。在正確的選擇油液并綜合的利用節(jié)能新技術(shù)過程中，液壓系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)還是較多的。在應(yīng)用中也是各有各的優(yōu)點(diǎn)，針對(duì)這樣的特性在應(yīng)用中一定要掌握應(yīng)用的靈活性，從而有效的提高液壓系統(tǒng)的工作效率。

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