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采樣機液壓系統(tǒng)節(jié)能改造ffice ffice" />
. r" q: K; e. `7 F7 N 王群鋒，楊建軍 2 M7 t' i* e" z3 Q$ O7 p! {
Energy-saving Rebuilding Of Sampling Machine Hydraulic System 8 _1 K C0 ], r0 F; S4 D& `. k
Wang qun-feng，Yang Jian-jun 6 i4 ^1 Y# y U3 n+ E
(西北電子設(shè)備研究所，陜西西安，710065)
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摘要：本文針對采樣機液壓系統(tǒng)在工作循環(huán)過程中的能耗進行了分析計算，提出了一種系統(tǒng)節(jié)能改造的方法。 2 s2 a/ A" i1 G: \
關(guān)鍵詞：液壓系統(tǒng)、節(jié)能改造、能耗分析
) J6 ]% S9 s4 k$ E y- b1．前言 9 W7 s# v$ }% C
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 ' s( A3 b+ D7 v' _1 P: @
采樣機液壓系統(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。
( f; h5 X- x# z& y' a采樣機械控制回路由六路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。 - ~# ~5 g% s l; c/ Q- S% g5 _
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。
2 I0 l f. ?. j3．液壓系統(tǒng)節(jié)能改造
: S/ S+ A9 w0 F經(jīng)分析計算，系統(tǒng)的節(jié)能改造采用下列措施： ! F- p9 m! ^, L5 [( e/ N
1. 改用流量15L/min的恒壓變量泵，壓力設(shè)定18MPa，電機功率4KW。 1 v# z. n* b& T- o, w! @
2. 增加40L的蓄能器。 R* d$ [" K# V T+ \! E2 A7 |
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。
- P) K! j4 x. c! Q4. 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。
' C* \- I* z+ }# L5. 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)。
0 n. w+ U/ l, B! \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。
( n" V4 {9 V$ o) G" L! w 改進后的系統(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。
3 x" k% t% ]7 V4 v; R 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。 & g Y& C8 e* {% T" m" r
4．結(jié)論
. q y* Y5 g4 g1）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。 $ b- }* }$ p. m* z. b) f
2）改進后的液壓系統(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。 ; h+ `6 F" c/ l% k& j" S; _
3）實際使用中，取得了良好的效果。
! ^$ q* G( G [. a8 Y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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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)計維護工作。 | 
發(fā)表于 2007-4-6 11:54:42
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