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機(jī)械社區(qū)

標(biāo)題: 采樣機(jī)液壓系統(tǒng)節(jié)能改造 [打印本頁]
作者: wangqunfeng1979    時間: 2007-4-6 11:54
標(biāo)題: 采樣機(jī)液壓系統(tǒng)節(jié)能改造

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           王群鋒，楊建軍

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         Energy-saving Rebuilding Of Sampling Machine Hydraulic System

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                    Wang qun-feng，Yang Jian-jun

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             (西北電子設(shè)備研究所，陜西西安，710065)

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摘要：本文針對采樣機(jī)液壓系統(tǒng)在工作循環(huán)過程中的能耗進(jìn)行了分析計算，提出了一種系統(tǒng)節(jié)能改造的方法。

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關(guān)鍵詞：液壓系統(tǒng)、節(jié)能改造、能耗分析

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1．前言

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液壓系統(tǒng)的效率是衡量液壓系統(tǒng)能源利用率的指標(biāo)。我公司采樣機(jī)液壓系統(tǒng)自投入使用后,就發(fā)生液壓油溫度很高、系統(tǒng)壓力不穩(wěn)定、液壓缸開始上升時抖動等故障。并且液壓系統(tǒng)功率很大，效率低下。因此我公司決定對此液壓系統(tǒng)進(jìn)行改造，以達(dá)到節(jié)能和良好的使用效果。

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2．液壓系統(tǒng)能耗分析

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采樣機(jī)液壓系統(tǒng)動力源回路圖見圖1。采用定量泵、溢流閥系統(tǒng)，控制回路略。

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采樣機(jī)械控制回路由六路NG10通徑的疊加式控制閥組組成。圖1中定量軸向柱塞泵流量60L/min、電機(jī)功率30KW，而液壓系統(tǒng)工作時最大流量只有20L/ min，存在大量溢流損失。

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在液壓系統(tǒng)工作時，任意時刻都有大量的溢流損失。液壓系統(tǒng)容積效率很低，總效率更低。液壓系統(tǒng)在這種調(diào)壓方式下沖擊嚴(yán)重。這種調(diào)壓方式對泵和閥的壽命也有很大影響。此系統(tǒng)中溢流損失為主要損失，同時用風(fēng)冷式油冷卻器強(qiáng)制冷卻液壓系統(tǒng)溢流的發(fā)熱油液。液壓系統(tǒng)溢流流量很大，壓力較高（18MPa）,發(fā)熱功率很大，不得不采用了大冷卻面積的冷卻器，采用大容積油箱來冷卻油液。此設(shè)計造成液壓系統(tǒng)體積大、效率低，其原因是在不適當(dāng)?shù)墓r下采用定量泵-溢流閥調(diào)壓。

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3．液壓系統(tǒng)節(jié)能改造

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經(jīng)分析計算，系統(tǒng)的節(jié)能改造采用下列措施：

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1.      改用流量15L/min的恒壓變量泵，壓力設(shè)定18MPa，電機(jī)功率4KW。

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2.      增加40L的蓄能器。

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3.      將大冷卻面積的風(fēng)冷式油冷卻器換成小冷卻面積的水冷式油冷卻器，其安裝位置改為冷卻恒壓變量泵泄漏油。

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4.      整個動力源只用一個NG6通徑的直動式溢流閥做安全閥用，溢流閥壓力設(shè)定18.5MPa。

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5.      由于系統(tǒng)單路執(zhí)行元件最大流（10L/min）量小，控制閥組采用NG6通徑(最大流量40L/mim)。

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改用恒壓變量泵連續(xù)工作，沒有溢流損失，減少壓力沖擊。采用了蓄能器，使泵的流量降低，電機(jī)功率減小。在兩路閥組同時工作時泵和蓄能器同時供油，各路閥組都不工作時和單路閥組工作時，泵向蓄能器供油直至蓄能器壓力升高到設(shè)定壓力。

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    改進(jìn)后的系統(tǒng)中泵的泄漏油帶走泵內(nèi)部產(chǎn)生的熱量，冷卻泵，保證泵連續(xù)正常工作。執(zhí)行器工作時，壓力主要轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，摩檫發(fā)熱很少。因此將風(fēng)冷換成水冷冷卻泵的泄漏油是合理的。

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    溢流閥做安全閥使用，可以用小規(guī)格的直動式溢流閥。其設(shè)定壓力略高于泵的設(shè)定壓力。

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4．結(jié)論

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1）此液壓動力源采用恒壓變量泵組與蓄能器消除了溢流損失，減少了系統(tǒng)流量，實現(xiàn)了最佳的動力與負(fù)載匹配，系統(tǒng)效率較高，功率從30KW降低到4KW，節(jié)省了大量的運營成本。

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2）改進(jìn)后的液壓系統(tǒng)減少了壓力沖擊。蓄能器不僅作為輔助動力源，而且吸收了系統(tǒng)壓力沖擊。

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3）實際使用中，取得了良好的效果。

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由此可見，液壓系統(tǒng)的節(jié)能改造要首先分析系統(tǒng)流量-時間圖、壓力-時間圖，然后選擇最適合這種工況的變量泵和調(diào)壓方式。適當(dāng)使用蓄能器，以減少泵的流量，提高系統(tǒng)效率。我公司改造后的采樣機(jī)液壓系統(tǒng)，液壓油溫升小，故障率低、功率小、效率高。

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參考文獻(xiàn)：

* S3 U9 V6 L( F2 m% i

[1]  雷天覺       新編液壓工程手冊[M]   機(jī)械工業(yè)出版社,1999

( Y4 J4 j# \4 K& Z

[2]  日本液壓氣動協(xié)會  液壓氣動手冊[M]  機(jī)械工業(yè)出版社1985

" ~- o/ k! D; Y' I5 p8 v

[3]  路甬祥       液壓氣動技術(shù)手冊[M]  機(jī)械工業(yè)出版社  2002

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作者簡介：王群鋒(1979-),男，陜西武功人, 學(xué)士,工程師,主要從事氣動元件、液壓系統(tǒng)設(shè)計維護(hù)工作。

作者: daich2148    時間: 2010-11-2 16:20
搞錢啊！！！！1:lol
作者: 魚化龍    時間: 2010-11-3 20:45
文章對實踐應(yīng)用有操作價值。
作者: 煙灰缸    時間: 2010-11-5 15:39
呵呵，天下文章一大抄
作者: 劉建建張飛    時間: 2010-11-5 20:11
這是什么啊，怎么這么多啊
作者: wsheng4029    時間: 2010-11-8 22:02
路甬祥       液壓氣動技術(shù)手冊[M]  機(jī)械工業(yè)出版社  2002$ A) _* S- q; U! b
值得學(xué)習(xí)



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