液壓系統(tǒng)是一種廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的動(dòng)力傳輸系統(tǒng),其具有高效、可靠、靈活等優(yōu)點(diǎn)。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(diǎn)。本文將從液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、維護(hù)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(fù)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(shí)系統(tǒng)需要大流量,低壓力;有時(shí)又需要小流量,高壓力。所以選擇負(fù)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(shí),流量比較大,能滿足執(zhí)行元件的快速動(dòng)作。當(dāng)系統(tǒng)壓力提高時(shí)流量又相應(yīng)減小,能滿足執(zhí)行元件動(dòng)作的需要,使動(dòng)力源的壓力和流量始終與執(zhí)行元件的需要相匹配。負(fù)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(fù)載變化的影響,所以在對(duì)應(yīng)開度都能提供一個(gè)穩(wěn)定的流量。同時(shí),因?yàn)椴捎秘?fù)載壓力作為控制信號(hào),因此供油壓力也能適應(yīng)負(fù)載要求。同時(shí)滿足了壓力、流量與負(fù)載相匹配的功能要求。
當(dāng)系統(tǒng)停止工作,負(fù)載壓力完全被卸除(趨近于零)時(shí),泵的供油壓力自動(dòng)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(dòng)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(shí),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(diǎn)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(fù)載敏感式恒功率變量泵和負(fù)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(dòng)作時(shí)泵的傾角幾乎為零,僅輸出很少的流量以補(bǔ)償系統(tǒng)泄漏。
系統(tǒng)工作時(shí),通過梭閥傳遞的最高負(fù)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(fù)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(shí),每個(gè)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(fù)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(jì)液壓系統(tǒng)時(shí),應(yīng)根據(jù)實(shí)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(jì):管路設(shè)計(jì)是液壓系統(tǒng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。合理的管路設(shè)計(jì)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(jì)中,應(yīng)盡量減少?gòu)濐^、過渡段和管道長(zhǎng)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(duì)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(rùn)滑性能和熱穩(wěn)定性,從而提高液壓系統(tǒng)的效率。