如何提高液压系统的效率

　　液压支架的初撑力及其他各种动作, 由液压能转换而来。液压能转换成支架各种动作的过程中, 存在着机械摩擦损失、压力损失、泄漏损失等问题, 因而造成液压传动效率不高。在实际生产过程中, 选择合适的液压泵、液压阀、液压管路, 可以提高液压系统的效率。下面就如何提高液压系统的效率提出一些看法。

　　1 提高液压泵总效率

　　在液压系统中能量分配如图 1 所示。在不考虑压力损失的情况下, 液压泵总效率 η_总=η_容·η_机。若提高液压泵的总效率, 必须提高其容积效率和机械效率。这不仅取决于液压泵的结构型式, 而且和使用压力、液压泵转速及液体黏度等因素有关。

　　1.1 液压泵的型式和压力对总效率的影响

　　齿轮泵和柱塞泵的总效率和压力的关系如图 2 所示。由图 2 可知, 高压泵在低压区域内使用时, 总效率是低的, 而低压泵在高压区域内使用时效率亦低, 因此必须根据负载情况适当选择泵的型式, 使其能在较高的效率下工作。一般情况下压力在 2.5 MPa 以下时选用齿轮泵, 压力在 2.5 MPa～6.3 MPa 范围内使用叶片泵, 压力在 6.3 MPa 以上选用柱塞泵。

　　1.2 液压泵转速对总效率的影响

　　实践证明, 液压泵的转速与总效率之间有一个最佳转速, 为 1 000 r/min～1 800 r/min。

　　1.3 液压油黏度对总效率的影响

　　液压油在使用过程中受搅拌和剪切作用。因此, 适当选择液压油黏度可以提高液压泵效率。

　　2 提高液压阀总效率

　　提高液压阀总效率主要是提高其容积效率和压力效率。

　　2.1 提高液压阀容积效率

　　主要是减小其泄漏量, 即减小其滑动表面间隙。根据理论推算, 液压阀功率损失的最小间隙为:

　　式中: h₀———最小间隙, m;

　　μ———液压油黏度, Pa·s;

　　υ———滑动表面相对速度, m/s;

　　l ———间隙长度, m;

　　△p ———间隙两端压差, Pa。

　　2.2 提高液压阀的压力效率

　　液压阀可以看作局部阻力。实践证明, 液压阀的实际流量不超过其额定流量时, 压力损失也随之减少。

　　3 减少液压管路压力损失

　　减少液压管路压力损失可以采用以下措施:

　　3.1 减少液压管路中液体流速

　　为减少管路压力损失, 对液体流速要有一定限制。吸油管取 υ≤1 m/s～1.2 m/s, 压油管 υ≤3 m/s～6 m/s。压力高、管路短、黏度低时取大值, 反之取小值。