初探液压系统设计中的节能问题

　 在液压系统的设计中，不但要实现其拖动与调节功能，还要 尽可能地利用能量，达到高效、可靠运行的目的。液压系统的功率 损失会使系统的总效率下降、油温升高、油液变质，导致液压设备发生故障。因此，设计液压系统时必须多途径地考虑降低系统的功率损失。

　　 

　　

　　 一、 选用传动效率较高的液压回路和适当的调速方式

　　

　　 目前普遍使用着的定量泵节流调速系统，其效率较低(<0.385)， 这是因为定量泵与油缸的效率分别为85%与95%左右，方向阀及管路等损失约为5%左右。所以，即使不进行流量控制，也有25%的功 率损失。加上节流调速，至少有一半以上的浪费。此外，还有泄漏 及其它的压力损失和容积损失，这些损失均会转化为热能导致 液压油温升。所以，定量泵加节流调速系统只能用于小流量系统。 为了提高效率减少温升，应采用高效节能回路，上表为几种回路 功率损失比较。另外，液压系统的效率还取决于负载。同一种回 路，当负载流量QL与泵的最大流量Qm 比值大时回路的效率高。例如可采用手动伺服变量、压力控 制变量、压力补偿变量、流量补偿变量、速度传感功率限制变 量、力矩限制器功率限制变量等多种形式，力求达到负载流量Q L与泵的流量的匹配。

　　

　　二、对于常用的定量泵节流调速回路，应力求减少溢流损失

　　

　　1、采用卸荷回路。机械的工作部件短时停止工作时，一般都让液压系统中的液 压泵空载运转(即让泵输出的油液全部在零压或很低压力下流回 油箱)，而不是频繁地启闭电机。这样做可以节省功率消耗，减少液压系统的发热，延长泵和电机 的使用寿命，一般功率大于3kw的液压系统都设有卸荷回路。下面介绍几种典型的卸荷回路。

　　①采用三位阀的卸荷回路。采用具有中位卸荷机能的三位换向阀，可以使液压泵卸荷。这种方法简单、可靠。中位卸荷机能是M、H、K型。图1为采用 具有M型中位机能换向阀的卸荷回路。这种方法比较简单，阀 处于中位时泵卸荷。它适用于低压小流量的液压系统；用于高压 大流量系统，为使泵在卸荷时仍能提供一定的控制油压[(2~3)× 105Pa]，可在泵的出口处(或回油路上)增设一单向阀(或背压阀)。 但这将使泵的卸荷压力相应增加。

　　②采用二位二通阀的卸荷回路。图2为采用二位二通阀的卸荷回路，图示位置为泵的卸荷状态。这种卸荷回路，二位二通阀的规格必须与泵的额定流量相适 应。因此这种卸荷方式不适用于大流量的场合，且换向时会产生液压冲击。通常用于泵的额定流量小于63L/min液压系统。