节能技术在液压系统中的具体应用
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节能技术在液压系统中的应用摘要:当今,随着我国科技的快速发展,节能技术的应用越来越广泛。
尤其是在科学技术日新月异的今天,为了能够使液压配套设备在达到主机动作要求的基础上实现有效节省功率,并在实际的液压件生产以及配套压夜系统中能够提高效率,就需要注重节能技术在液压系统的设计与改造过程中的合理应用,不仅要对系统的功能、可靠性等指标进行综合考虑,而且还需要考虑能量指标以及各种不必要的损失等。
本文主要分析了在液压系统中节能技术的应用现状以及导致液压系统能量损失的原因,并提出了在液压系统中优化应用节能技术的相应措施,以供实践参考。
关键词:节能技术;液压系统;应用引言当前社会状态下,随着环境污染与资源枯竭等问题在全球范围内的不断出现和加剧,节能环保已经成为世界各国普遍关注的重要问题,针对这些现状,我国各行业工业设计工艺中不断要求将节能环保作为设计的主要依据,在考虑成本的前提下,以节能环保为基础进行设计和运作,液压传动系统是工业中应用十分广泛的一种传动技术,具有功率大,流量可调节性好和工作压力高等特点,但由于系统运行过程中主要是以液压作用力克服负载阻力来进行传递动力,因而系统在设计过程中主要考虑其产生的工业效应即系统在运作过程中的动力调节效能,忽略了工业应用中的系统运行效率低与能耗使用量大等问题,既影响了运行过程中的生产成本也降低了能源的使用效率,因此,为响应国家节能环保的要求,在液压传动系统中应用节能技术来降低能源的消耗和对环境的污染有着极其重要的现实意义。
1机械液压系统的特征工业生产中所涉及到的机械液压系统一般包含着两种类型的内容,分别是工程机械液压和工业液压。
在对两种机械液压系统作出一定的分析之后可以看出,它主要有几个方面的特征表现:一是液压系统原件体积较小,需要对其进行严格的控制,在实际的安装中一般不会对空间具有较高的要求,因此要做好灵活的布置和管理;其次需要注意到液压泵的控制,大都是由柴油机来进行,在幅度上具有较宽的特征,并且也会在荷载上出现明显的变化;三是液压的工作环境具有恶劣特征,其中所产生的油污会有一定程度的环境影响。
刍议高效节能技术在盾构液压系统中的应用作者:朱强司娅娅来源:《城市建设理论研究》2013年第33期摘要:介绍了高效节能技术的原理二次调节技术、泵控调速技术、能量回收技术、负载敏感技术等及其应用现状在盾构液压系统中,管理的节能措施与盾构液压系统使用进行总结,并对盾构液压节能技术的发展趋势进行了展望。
关键词:盾构;高效节能技术;液压系统;发展趋势中图分类号:U455.43文献标识码: A当前日益受到人们重视的节能和能源问题,节能设计液压系统也成为所关注的液压技术工作者要解决的重大课题。
通过进行改进液压系统的执行元件、控制元件、工作介质等方面可提高能量的利用率,是实现高效节能的主要途径,实现能量回收借助于辅助设备使得再次利用能量,达到良好的节能效果。
二次调节技术、泵控调速技术、能量回收技术、负载敏感技术、压力匹配技术等为常用的液压节能技术。
一、工程概述杭州市地铁1号线16、17号盾构区间工程包括【九堡东站~下沙西站】区间单圆盾构隧道、区间风井以及联络通道、泵站等附属结构;【下沙东站~文泽路站】区间单圆盾构隧道、联络通道、泵站等附属结构。
其里程如表1。
表1 【九堡东站~下沙西站】、【下沙东站~文泽路站】区间里程表区间里程长度备注九堡东站~下沙西站 K28+571.326~K31+573.447 3002.12 K29+599.644、K30+656.45、K31+235.822处设一个联络通道,K30+080处设一个风井兼联络通道(含泵房),K29+152.5处设一个联络通道兼泵房。
下沙东站~文泽路站 K33+926.498~K35+48.268 1121.77 K34+500处设一个联络通道兼泵房。
二、泵控调速技术具有功率效率高、损失小、调速及节能方便、发热量小等特点的泵控马达容积调速系统,大功率液压伺服系统中被广泛应用。
(一)、PID控制技术PID控制技术即是在工程实际中,应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制。
液压系统的节能技术研究液压系统是工业中广泛应用的动力传动方式。
液压系统的设计和应用在一定程度上影响了工业生产效率和资源利用效率。
为了提高工业生产的效率和环境保护,节能技术研究是液压系统设计、制造和应用工程技术的一个重要方向。
一、液压系统概述液压系统是利用液体传递动力的一种工业动力传动方式。
液压系统由贮液器、泵、压力阀、方向控制阀、执行元件、油管和其他辅助元件组成。
贮液器用来储存液体,在液压系统运转时供给液压泵使用;液压泵作为液压系统的动力源,将储存在贮液器中的液体抽出,并送到液压系统的各个部件中;压力阀和方向控制阀控制液体压力和流量,以保证液压系统的稳定性和运行效果;执行元件是液压系统动作的机构,它们能够把液压能转化为机械能,从而实现工业机械的各种动作。
二、液压系统的能量损失虽然液压系统在工业机械中有着广泛应用,但是液压系统在运行过程中存在能量损失的问题,不仅浪费了资源,还对环境造成了污染的风险。
液压系统中引起能量损失的主要原因有以下几点:1. 液压泵的效率低液压泵是液压系统的动力源,它在将电机的机械能转化为液压能的过程中,会产生能量损失。
液压泵的效率越低,液压系统的能量损失就越高。
2. 液压系统中阀门的能量损失液压系统中的阀门包括压力阀和方向控制阀。
阀门的不正确开启和关闭以及内部阻力的存在都可以导致系统中的能量损失。
3. 泄漏由于密封不良,液压系统在运行过程中可能会产生泄漏。
泄漏会导致液压系统损失压力和流量,从而造成能量损失。
4. 其他能量损失液压系统中其他部件的摩擦、颤动等问题,都会导致能量损失的问题。
三、液压系统的节能技术为了解决液压系统能量损失的问题,工程技术人员开展了多种液压系统的节能技术研究活动。
液压系统的节能技术旨在最大限度的减少液压系统的能量损失,提高液压系统的效率,减少对环境的影响,具体包括以下几种技术:1. 优化液压泵的设计目前市面上出现了许多高效率、低噪音的液压泵。
工程技术人员可以通过选择这些新型的液压泵,来降低液压系统的能量损失。
液压技术的发展趋势液压技术是一种利用液体传递能量的技术,广泛应用于工业和机械领域。
在过去几十年的发展中,液压技术已经取得了显著的进展。
随着科技的不断发展和应用需求的增加,液压技术的发展趋势也在不断演进。
1. 现代化技术的应用:随着信息技术和自动化技术的快速发展,液压技术也开始融入到现代化的控制系统中。
现代液压系统采用智能化的控制,通过传感器和电子控制器实现更高效和精确的控制。
例如,采用电液比例技术的液压系统可以实现更高的精度和可调节性。
2. 节能环保技术的应用:随着能源资源的日益紧张和环境污染的不断加剧,节能环保成为液压技术发展的重要方向。
新型液压元件和系统的设计和制造,越来越注重提高能源利用效率和减少污染物排放。
例如,采用可再生能源作为驱动力源,或者采用新型材料和润滑剂来减少能量损耗和摩擦。
3. 小型化和轻量化技术的应用:随着机械设备的小型化和轻量化趋势,液压技术也需要相应的发展。
小型化和轻量化可以降低机械设备的重量和体积,提高机械设备的灵活性和移动性。
因此,液压元件的设计和制造越来越注重轻量化和紧凑化,例如采用新型材料和先进制造工艺来减少元件自重和体积。
4. 智能化和自动化技术的应用:随着工业自动化和智能制造的推进,液压技术也开始向智能化和自动化方向发展。
通过引入传感器、执行器和控制系统,实现自动化的控制和监测。
液压技术可以与其他自动化技术相结合,例如机器视觉、激光测距和人工智能等,实现更高级的自动化和智能化。
5. 可靠性和安全性的提高:液压系统的可靠性和安全性是液压技术发展的重要方向。
在工业和机械领域,液压系统的故障往往会带来严重的后果,因此提高系统的可靠性和安全性至关重要。
液压元件和系统的设计和制造需要更加注重品质和可靠性,同时加强安全保护和监测。
总之,液压技术的发展趋势包括现代化技术的应用、节能环保技术的应用、小型化和轻量化技术的应用、智能化和自动化技术的应用,以及可靠性和安全性的提高。
液压系统中的高效节能控制技术研究与应用第一章:液压系统的概述液压系统是一种广泛应用于各种工业生产中的传动控制系统。
其能够将机械能转换为液压能,进而实现力的放大和传递,从而达到工业生产中需要的各种操作。
液压系统广泛应用于冶金、矿山、农业、工程机械、船舶、航天等领域。
然而,液压系统在使用过程中也存在能源浪费、环境污染等问题。
因此,在液压系统中引入高效节能的控制技术成为发展的必然趋势。
第二章:液压系统中节能技术的研究现状2.1 液压系统中流体动力控制技术流体动力控制技术被广泛应用于液压系统中。
以PID调节器为基础的闭环控制技术可以更有效地控制系统的流率和压力。
采用节流阀、换向阀等元件实现液压力的调节控制,以节流阀为代表的稳态调速系统,以压差式稳态调速系统为代表的双阀流量调节系统,以及以电液比例系统为代表的比例调速系统等也是液压系统节能技术的一些典型代表。
2.2 液压马达组合速度控制技术液压马达组合速度控制技术是一种高效率的液压节能技术。
其原理是在运动控制中采用以电液比例控制为基础的马达速度控制系统,运用矢量变频控制技术、磁流体变阻器技术等实现液压力的调节控制,从而得到更为精准的运动即可达到高效节能目的。
2.3 全液压伺服控制技术全液压伺服控制技术是近年来液压技术的一项重要进展。
它是通过变量控制、位置控制、速度控制等实现液压系统的更高级控制,并对高精度定位要求的机构提供更优服务。
该技术利用用高速、高灵敏性的电液比例控制阀,通过不断调整比例阀开度,控制液压缸的位置、力和速度,从而实现负载的精准控制和推动液压系统节能的发展。
第三章:液压系统中节能技术的应用3.1 液压发电节能技术液压发电是一种新型的节能技术。
该技术采用高效液压发电装置,利用水能转换成高压水流,再通过高压液压泵的作用予以收纳,形成液压能,从而驱动液压发电机发电。
该技术易于维修和安装,效率较高,几乎不污染环境,成本低,可以在远离电网的地方进行电力供给,节约能源之外还能缩减电力传输线路的投资远距离输送电力所带来的变损耗等投资。
节能技术在液压系统中的具体应用随着社会发展和能源危机的日益加剧,节能已经成为人们关注的热点问题。
在工业生产和机械设备使用中,液压系统是广泛应用的一种传动方式,同时也是能耗较大的设备之一。
为了减少能源消耗,提高产能和效率,液压系统中的节能技术愈加重要。
1.液压系统介绍液压系统是指利用液体传动能量的动力系统,它由液体动力源、执行机构、控制元件、辅助元件和管路五部分组成。
液压系统与其他力传动系统相比,具有良好的动力平稳性、精度高、能量密度大、可靠性高等优点。
液压系统在机械设备中应用广泛,如军事工业机械、航空航天、农业机械、工程机械、石油化工等行业。
液压系统的应用不仅是为了达到传递动力和实现运动控制的目的,还包括了延长设备使用寿命、提高机器效率、降低噪音等方面。
同时由于压力传递一般采用油液,有着较高的可靠性和较长的维修周期。
2.液压系统的能耗问题虽然液压系统有着很多优点,在诸多行业的工业生产中广泛应用,但是由于存在较高的流体摩擦以及系统的不高效性,导致系统的能量损耗很大。
其能耗损失主要表现在以下几方面:(1)液压装置功率消耗。
液压泵、马达等执行元件自身的功率消耗是影响液压系统能耗的重要因素。
(2)系统压力损失不可避免。
由于管路、阀门等元件的摩擦以及液体的热扩散资翻,会导致系统中存在一定程度的压力损失,这是系统能耗的主要来源。
(3)发热损耗。
液压泵、马达等执行元件在工作过程中,由于不可完全消除的摩擦以及流体密封等因素,会产生一定的热量,导致系统产生能量损耗。
3. 节能技术在液压系统中的应用为了解决液压系统存在的能耗问题,降低企业的能耗成本和环境污染,近年来液压系统中采用了许多节能技术,这些技术可以显著地降低系统的能耗。
(1)高效液压泵和马达液压泵和马达是液压系统中最为核心的元件之一,其能效影响着整个系统的能效。
传统的液压泵和马达采用灌药式的元件,其内部泄漏较大,工作效率较低。
而高效液压泵和马达采用新型齿轮、叶片等结构设计,降低了内部泄漏,提高了运行效率,节能效果显著。
节能技术在液压系统中
的具体应用
集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
节能技术在液压系统中的具体应用节能是当时时代发展的重要主题。
现阶段,设计人员对液压系统进行设计时,过分重视系统功能的实现和有效性,而把节能的重要性忽略了,导致液压系统在实际工作过程当中,出现了许多问题。
因此,如何有效节能成为当前液压系统设计工作需要重点考虑的问题。
本文通过分析当前液压系统消耗能源的情况,从合理选择液压元件、合理设计液压回路以及合理配置油箱容量等方面阐述了液压系统中运用节能技术的有效性措施。
近年来,随着社会生产力的不断提高以及经济水平的不断增长,各类能源的使用量大幅度增加,导致能源的使用日趋紧张。
在这种形势下,如何有效节能成为了当今社会亟待解决的问题。
但是液压系统设计过程中,设计人员过分重视系统功能的实现和有效性,而把节能的重要性忽略了,导致液压系统在实际工作过程当中,出现了许多问题。
因此,设计液压系统时,应当充分将技能技术应用到其中,以较好地减少系统运作时消耗的能量,从而有效延长系统使用的时间,从根本上提升液压系统的经济效益。
当前液压系统的能量消耗
由于在设计过程中,设计人员过度重视液压系统操作的有效性和可事实性,忽略了系统的节能问题,使得当前液压系统工作时损耗大量的能源。
其中液压系统能源的消耗主要包括:①机械运作时,机械的压力和摩擦会大量损失能源转换元件的产生的能量;②机械运作时动力源不能较好地适应负载特性,导致能源匹配的损失;③液压系统的结构复杂,布局繁琐,运作时容易消耗能量;④设计时没有考虑到节能环节,导致机械运作产生不必要的能源消耗。
⑤液压机械运作时,工作介质选用的不合理也会消耗大量的能源。
液压系统中运用节能技术的有效性
2.1.合理选择液压元件
液压元件包括动力元件和执行元件。
在液压系统设计过程中,通过合理选择这两种元件,可以达到较好的节能效果。
其中,液压动力元件在液压系统中属于能量转换装置,在实际工作过程中,动力元件的选择会一定程度上影响整个液压系统的总工作效率。
目前,各类液压动力元件油泵的效率主要分成以下几种(见图1)。
类别
容积效率机械效率总效率
齿轮泵
0.75-0.85 0.65-0.80 0.65-0.75
螺杆系
0.85-0.95 0.75-0.85 0.75-0.85
叶片泵
0.85-0.95
0.75-0.85
0.70-0.80
柱塞泵
0.85-0.96
0.70-0.95
0.75-0.85
由表中数据可知,柱塞泵机械效率最大,齿轮泵的机械效率最小,如果从节能角度出发,可以将柱塞泵作为首选油泵。
定量泵的容积效率最然较变量泵更大,但是变量泵在工作过程当中可以根据液压系统的负载压力进行自动调节,从而有助于液压系统的合理利用功率,达到较好的节能效果。
马达是液压系统的主要执行元件。
在选择马达时,应当根据液压系统的功率大小选择规格合适的马达,同时注意控制马达的转速,马达的转速通常以1000-2000r/min为佳。
在液压系统运行过程中,若马达的压力差较大,且转速不高,会极大程度上降低液压系统的总效率,造成不必要的能源浪费。
在反对液压油缸进行选择时,应当严格控制邮箱的密封条
件,发现有密切不佳的情况应当及时处理。
如果系统工作时,需要油缸进行快慢交替工作,可以考虑使用复合油缸。
事实证明,复合油缸在有压力机的应用中具有较好的节能作用。
2.2.合理设计液压回路
液压系统在运作时发生功率的损伤会给系统的总功率造成极大的影响,同时还会引发油温升高、油液变质等不良现象,使得液压设备出现不同程度的运作障碍。
因此,在对液压系统进行设计的过程中,应当注意考虑系统的节能问题。
在不影响系统工作质量的情况下,充分利用节能设备,高效经济地利用相关能源,通过采取不同的措施,尽可能降低液压系统功率的损失,这就需要对液压系统的回路进行合理设计。
首先,可以利用2台油泵形成供油回路。
由于两台油泵有着不同的流量、压力以及工作模式。
在实际工作时,可以通过电磁阀对油泵的工作进行转换,从而较好地达到节约能源的目的。
另外,在恒压回路工作中,可以通过对二次元件的斜盘倾角进行改变以达到控制二次元件排量的效果。
如果二次元件在液压泵中运用看,运行时,还会产生新的能源并回馈系统,这时候储能器可以将这些能源储存起来进行二次利用。
2.3.合理配置油箱容量
液压泵中,油箱具有储存能源和散热的功效,同时还可以较好地分离油中的杂质和空气。
为有效节能,设计油箱时,应当根据液压系统的容量要求对邮箱容量进行合理配置。
若果邮箱容量设计多大,系统运作时,容易产生不必要的能源消耗,如果邮箱容量过小,又不能达到预期的散热效果,影响液压泵的工作效率。
实践证明,液压系统的油温控制在550摄氏度以上时,油温每升高一个等级,液压油的寿命就会缩短一半。
要想有效延长油箱的工作时间,还应当严格做好液压油使用的现象管理工作。
总之,设计液压系统充分将技能技术应用到其中,可以较好地减少系统运作时消耗的能量,有效延长系统使用的时间,从根本上提升液压系统的经济效益。
但是,当前我国液压系统中的节能技术尚不成熟,还需要进行进一步的完善。
在未来的发展进程中,还需要利用计算机设备等先进技术,不断深入贯彻节能理念,使液压系统的工作效率不断提升。