合理選用液壓元件提高能量轉(zhuǎn)換效率

1、液壓泵的選用
   液壓系統(tǒng)的液壓元件包括液壓泵，液壓缸或馬達(dá)，液壓控制閥等。選擇效率高的液壓元件，避免液壓元件自身不必要的功率損耗。比如柱塞泵就存在自身的機(jī)械摩擦能量損失，液壓油與機(jī)械部件的摩擦及壓縮過程中的能量損失，內(nèi)泄露造成的能量損失等。由下表可以看出柱塞泵的容積效率及機(jī)械效率都比較高。能夠滿足大多數(shù)工況，但其成本較高。
關(guān)于液壓泵的選擇問題，我們在《淺談柱塞泵選型的基本方法》中已經(jīng)詳細(xì)介紹過了，柱塞泵的選型方法同樣適用于其他類型的液壓泵。定量泵由于輸出的流量為一定值，不能根據(jù)負(fù)載的要求來調(diào)節(jié)流量和壓力，所以定量泵不如變量泵節(jié)能，而且變量泵有各種調(diào)節(jié)方式，負(fù)載壓力變化較小時(shí)可以考慮選擇恒壓變量泵，流量和壓力需要調(diào)節(jié)時(shí)可以考慮負(fù)載敏感控制泵，發(fā)揮原動機(jī)的最大功率可以選擇恒功率泵。
   上表說明的是一般狀況下的液壓泵的效率情況，但是市場上液壓元件的質(zhì)量參差不齊，效率當(dāng)然也不盡相同，選擇質(zhì)量可靠的液壓元件是液壓選型時(shí)首要考慮的問題。
   2、執(zhí)行元件的選用
   ①選用液壓馬達(dá)時(shí)，一定要選擇合適的轉(zhuǎn)速和壓力，雖然各個(gè)公司生產(chǎn)的馬達(dá)的工作壓力標(biāo)定的越來越大，但是額定壓力或額定轉(zhuǎn)速并不是最佳工作狀態(tài)。而且要結(jié)合馬達(dá)的壓力-流量曲線來確定馬達(dá)的相關(guān)參數(shù)。如果馬達(dá)的速度很低，會造成容積效率和機(jī)械效率下降。
   3、控制元件的選用
   控制元件在液壓系統(tǒng)中起到控制系統(tǒng)壓力和流量的作用，雖然不是能量轉(zhuǎn)換裝置，但是也會造成系統(tǒng)的壓力流量損失。液壓控制閥的選定，主要是考慮壓力和流量。液壓控制閥都有共額定壓力，選擇時(shí)要求各種控制閥的額定壓力大于(至少等于)液壓系統(tǒng)的最高工作壓力。對于壓力控制閥，還要選擇壓力調(diào)節(jié)范田或壓力控制范圍，其壓力調(diào)節(jié)范舊應(yīng)大于或等于系統(tǒng)要求的凋節(jié)范圍。
   一般情況下，閥的額定流量應(yīng)大于閥所控制的系統(tǒng)或部分系統(tǒng)所流過的最大流量、例如，溢流閥的額定流量，要大于或等于所控制的泵的最大流量;換向閥的額定流量要大于或等于所控制的缸或馬達(dá)的最大流量。但也有例外，如要求控制的最大流量為50升/分，在已有額定流量為40升/分和loo升/分的換向閥中也可選用額定流量為40升/分的換向閥，超過額定流量25%左右，也可使用，只是壓力損失大。但溢流閥盡量不要這樣使用。
   在選擇調(diào)速閥或節(jié)流閥時(shí)，要以缸或馬達(dá)所要求的最小流量來考慮，即調(diào)速閥和節(jié)流閥的最小穩(wěn)定流量的選擇，要小于缸或馬達(dá)的最小流量;但選擇單向調(diào)速閥和單向節(jié)流閥時(shí)，要同時(shí)兼顧到油流反向(快退)時(shí)通過單向閥的最大流量。
合理設(shè)計(jì)液壓回路
   液壓系統(tǒng)在運(yùn)作時(shí)發(fā)生功率的損傷會給系統(tǒng)的總功率造成極大的影響，同時(shí)還會引發(fā)油溫升高、油液變質(zhì)等不良現(xiàn)象，使得液壓設(shè)備出現(xiàn)不同程度的運(yùn)作障礙。因此，在對液壓系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)當(dāng)注意考慮系統(tǒng)的節(jié)能問題。在不影響系統(tǒng)工作質(zhì)量的情況下，充分利用節(jié)能設(shè)備，高效經(jīng)濟(jì)地利用相關(guān)能源，通過采取不同的措施，盡可能降低液壓系統(tǒng)功率的損失，這就需要對液壓系統(tǒng)的回路進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。
   首先，可以利用2臺油泵形成供油回路。由于兩臺油泵有著不同的流量、壓力以及工作模式。在實(shí)際工作時(shí)，可以通過電磁閥對油泵的工作進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而較好地達(dá)到節(jié)約能源的目的。另外，在恒壓回路工作中，可以通過對二次元件的斜盤傾角進(jìn)行改變以達(dá)到控制二次元件排量的效果。如果二次元件在液壓泵中運(yùn)用看，運(yùn)行時(shí)，還會產(chǎn)生新的能源并回饋系統(tǒng)，這時(shí)候儲能器可以將這些能源儲存起來進(jìn)行二次利用。