徐　元

浅谈液压传动系统中的节能技术

徐元

（沈阳理工大学机械工程学院，辽宁沈阳 110159）

在能源资源越来越稀缺以及节能意识不断提高的大背景下，节约能源，开发节能减排技术是目前机械行业研发的主要课题。液压技术是机械行业的基础技术，研发液压传动系统中的节能技术是机械行业寻求节能技术的重要手段，对促进机械行业节能事业发展具有极大的推动作用。针对液压传动系统节能设计的主要原理进行分析，从而为液压传动系统中节能技术提出相关建议。

液压传动系统；节能技术；技术研究

液压机是通过液体压力产生能量传递的机器，是机械制造业中不可缺少的加工设备。液压机广泛应用于飞机汽车等工业制造部门，对液压传动系统中的节能技术进行研究，能够极大提高液压机使用效率、降低能效，从基础技术层面为机械制造业提供新发展契机，促进机械制造业的节能高效。

1　液压传动系统节能设计的意义

液压系统的工作原理是借助于液体负载中产生的阻力综合压力，让两者之间平衡，满足动力传输工作的要求。在实际操作中往往侧重液压传动系统的拖动调节功能，忽略能源消耗以及液压系统的工作效率，以致于液压系统在运行中存在诸多问题。例如：运行效率未能达到特定值、系统消耗能量过大以及在运行中元件发热升温等不良情况，这些不良情况造成了大量能源的浪费，同时也容易引起主机热变形，影响机械设备功能的发挥以及使用寿命的延长。基于目前液压传统系统中存在的问题，应积极研究、改良液压传动系统，采用节能技术，提高液压传动系统的工作品质。节能技术下的液压传动系统不仅具备稳定的运行系统，且能够做到节能减排，高效益，低能耗。

2　液压传动系统节能的理论依据

液压传统系统中拖动调节功能时，主要的工作流程如下：电能带动、机械能运作、液压能推进、机械能做能量转移，在能量转换过程中，将会损失一定的能量。而液压传动系统节能设计主要是针对能量转换过程中造成的能量损失进行优化节能设计，其主要设计原理为：①选择功率强、能耗低的原动机，搭配适中的液压泵，并与液压执行器共同作用产生能量，从而提高能量转换的使用效率。②通过减小过剩压力和过剩流量来提高液压回路效率。其中过剩压力包含过高供液压力以及在运行中造成的沿程压力和局部压力损失；过剩流量包含过多供液流量和系统中的各种泄露，故此，为了达到提高液压回路效率可以采取两种办法：

a）减少系统中压力及流量的损耗；

b）减小由于压力过高而导致的供液压力剩余以及压力过多而造成的供液流量浪费，促使回路输入功率与所需要承载的功率适中，从而提高液压回路效率。

3　液压传动系统所采取的节能措施

3.1提升能量转换效率

液压系统的能量转换效率与各部件，即原动机、液压泵和液压执行元件的配合紧密程度具有重要影响作用，同时与使用情况的合理与否有着重要联系。提高能量转换效率应从以上三种因素的选型、调试以及维修过程中的科学选择、合理使用着手。

首先，注重液压源与原动机的功率匹配。从节能的目标出发，在选择原动机时应侧重选择高效原动机，以达到液压源输出功率与原动机功率的合理匹配，使原动机的功率得以充分使用。目前，最普遍的是采用功率比较均衡，能够根据要求进行调节控制的液压泵，其优点是可以根据负载需求进行自动调节流量和压力，在原动机长期处于均衡的功率输出下，将对原动机的工作效率以及使用寿命具有积极的促进作用，而另一种提升能量转换效率的方法是使用电动机驱动的液压泵，在一个循环周期内，负载压力和流量变化都比较大，为避免功率过高及过低情况，可以适当降低电动机功率。其次，在选择液压泵时，应根据流量需求选择恰当容量的液压泵，如果相反，其工作压力以及工作流量未能达到泵机能的完全释放，将会使泵的整体效率下降。最后，由于液压执行元件的节能可能较小，此处不做赘述。

3.2提高液压回路效率

通过合理选择液压源并设置合适的卸荷回路以及合理选择控制元件、系统管路的方法能够达到提高液压回路效率的目标。

首先，合理选择液压源并设置合适的卸荷回路。从节能角度出发，有四种液压源可供选择，即恒压源、压力适应液压源、流量适应液压源以及功率适应液压源。在对这四种液压源进行选择时，应对工况进行切合实际的调查和全面的分析，明确对负载压力的需求以及对功率和流量区间的需求。同时，对传动效率、社会总效率进行综合考虑。其次，合理选择控制元件及系统管路能够最大限度减少压力损失，实现合理使用控制元件主要通过两种方法，（1）通过科学选择元件的型号。（2）合理调节系统压力，即根据控制元件在使用过程中可能出现的压力上限和流量的最大值来选择合适的规格。同时，在选择管路弯头时应注意选择管短且弯头角度超过90度为最佳。在实现液压力正常运行的基础上，控制元件和油路数，减少系统的繁琐性，以达到节能目标。

3.3其他节能方法

3.3.1蓄能器节能

在特定的工况下进行节能设计，需采用储备能量的蓄能器作为辅助动力源。其对均衡一个循环周期内对压力油的需求具有重要作用，能够减少能耗，降低液压容量，均衡电动机功率等作用。

3.3.2根据工况选择液压元件

特定的工况下进行特定功能液压元件的选择能够降低能耗消耗的同时减少成本，例如：在机器运行中快速与慢速交替使用的工况下，选择增速缸，使液压缸流量得以降低，同时减少运行能耗。在运行中偶尔和间断需要高压力，并且运行时间较短的情况下可以采用增压器，代替价格成本较高的高压泵等其他元件。

4　结束语

通过分析可知，常见的液压传统系统中的节能设计方案，应针对具体工况进行具体分析，在进行节能设计过程中，应对不同工况的个体性进行全面分析，以制定适宜的设计策略。在我国工业快速发展的今天，追求节能高效是目前新工业的发展趋势，对液压传动系统的节能技术研究具有划时代的意义，对节能技术的研究具有推陈出新的意义，适应新工业高效、节能、环保的发展目标。

［1］ 赵尚福.装载机工作装置液压系统节能技术研究［J］.吉林大学. 2014，（12）：10-11.

On the Hydraulic System of Energy-Saving Technology

Xu Yuan

In the increasingly scarce energy resources and increasing awareness of energy conservation in the background，energy conservation，development of energy saving technology is a major topic of current research and development of the machinery industry. Hydraulic technology is the basic technology of the machinery industry，the development of energy-saving technology in the hydraulic drive system is an important means machinery industry to seek energy-saving technologies，to promote the development of energy-saving machinery industry has a great role in promoting.This paper analyzed the main principles for the design of energy-efficient hydraulic drive system，which made recommendations to the hydraulic system of energy-saving technologies.

hydraulic drive system；energy-saving technology；technology

TH137

A

1003-6490（2016）06-0057-02

2016-05-29

徐元（1993—），男，辽宁台安人，本科在读，主要研究方向为机械设计制造及自动化。