導(dǎo)語(yǔ)：液壓系統(tǒng)油源節(jié)能設(shè)計(jì)論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1液壓伺服振動(dòng)系統(tǒng)的介紹

該液壓伺服振動(dòng)系統(tǒng)為試驗(yàn)室裝置，用于試件的振動(dòng)試驗(yàn)，每次試驗(yàn)任務(wù)，需多次間隔振動(dòng)完成多套試件的振動(dòng)試驗(yàn)，整個(gè)試驗(yàn)周期包括試件振動(dòng)的工作周期和試件更換的待機(jī)周期，為保證試件的控制精度，要求待機(jī)周期油源不停機(jī)，液壓系統(tǒng)處于保壓狀態(tài)。液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，尤其是配套油源的設(shè)計(jì)，除滿足技術(shù)參數(shù)要求外，試驗(yàn)室的場(chǎng)地和用電限制也需要同時(shí)考慮。該液壓系統(tǒng)，不同工況輸出功率存在較大的差異，對(duì)油源進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，提高能源利用率，是非常必要的。

2油源節(jié)能設(shè)計(jì)的技術(shù)分析和計(jì)算

該液壓系統(tǒng)工作時(shí)為非連續(xù)振動(dòng)，使得油源具有啟動(dòng)后工作周期的大流量輸出和待機(jī)周期的小流量輸出的特點(diǎn)。通過(guò)對(duì)液壓系統(tǒng)的分析和計(jì)算，以及技術(shù)參數(shù)中的用電限制，油源的節(jié)能設(shè)計(jì)從兩方面進(jìn)行，一是充分利用蓄能器的儲(chǔ)能功能，采用液壓泵主供油、蓄能器短時(shí)輔助供油的方式，通過(guò)合理配比液壓泵和蓄能器的供油量，減少流量過(guò)剩。二是通過(guò)設(shè)計(jì)多種功能液壓回路，實(shí)現(xiàn)兩種工況大小流量的切換和系統(tǒng)保壓，盡量減少無(wú)用功耗。

2.1液壓原理圖

由定量泵、恒壓變量泵、卸荷溢流閥、比例溢流閥和蓄能器等組成。工作周期，液壓伺服振動(dòng)系統(tǒng)需要大流量輸入時(shí)，恒壓變量泵處于最大排量擺角位置，定量輸出，與定量泵和蓄能器聯(lián)合供油，卸荷溢流閥作為安全閥，系統(tǒng)壓力由比例溢流閥設(shè)定；待機(jī)周期，油源僅需要輸出很小的流量補(bǔ)償系統(tǒng)泄漏，卸荷溢流閥電磁閥開通，定量泵卸荷，恒壓變量泵變量輸出，比例溢流閥作為安全閥，系統(tǒng)壓力由恒壓變量泵設(shè)定。

2.2液壓泵和蓄能器的供油量配比計(jì)算

油源節(jié)能設(shè)計(jì)充分利用蓄能器的儲(chǔ)能功能，采用泵和蓄能器聯(lián)合供油的方式。工作周期前，液壓泵啟動(dòng)，系統(tǒng)壓力由零壓升到設(shè)定的最高工作壓力，期間蓄能器進(jìn)行儲(chǔ)能；在工作周期內(nèi)，液壓泵連續(xù)供油，當(dāng)泵輸出流量不夠時(shí)，系統(tǒng)壓力開始下降，蓄能器儲(chǔ)存的油液快速釋放補(bǔ)充系統(tǒng)需要的流量。泵組的規(guī)格、數(shù)量，決定了系統(tǒng)裝機(jī)功率的大小。泵組確定后，按照系統(tǒng)最大需要的輸出流量，來(lái)配置蓄能器，考慮系統(tǒng)工作頻率較高和蓄能器的頻響情況，保守設(shè)計(jì)，工作周期蓄能器不充油，蓄能器工作周期前的儲(chǔ)油量要能維持一個(gè)工作周期的補(bǔ)油量。

2.3液壓回路的節(jié)能設(shè)計(jì)

該液壓系統(tǒng)的工作周期和待機(jī)周期的流量需求差異較大，油源的節(jié)能設(shè)計(jì)充分利用恒壓變量泵和卸荷回路的特點(diǎn)。油源設(shè)計(jì)的四套泵機(jī)組中，三套使用定量泵并聯(lián)卸荷溢流閥，一套使用恒壓變量泵，總油路并聯(lián)比例溢流閥。由恒壓變量泵并聯(lián)溢流閥組成的油源，具有變量的特點(diǎn)，即當(dāng)系統(tǒng)溢流閥的設(shè)定壓力不高于泵的設(shè)定壓力值時(shí)，溢流閥起到調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力的作用，變量斜盤處于在最大擺角位置，該泵作為定量泵使用，系統(tǒng)流量固定，壓力可調(diào)；當(dāng)系統(tǒng)溢流閥壓力高于泵的設(shè)定壓力值時(shí)，系統(tǒng)壓力由變量泵設(shè)定，變量泵的斜盤擺角會(huì)隨著系統(tǒng)所需流量而變化，系統(tǒng)壓力恒定，流量變化。由定量泵并聯(lián)卸荷溢流閥組成的卸荷回路，可以實(shí)現(xiàn)定量泵的降壓卸荷。

3液壓系統(tǒng)啟、停時(shí)，大規(guī)模蓄能器群組對(duì)系統(tǒng)壓力的影響

液壓系統(tǒng)啟、停時(shí)，也是系統(tǒng)建立壓力和卸荷壓力的過(guò)程，期間同時(shí)進(jìn)行著蓄能器的儲(chǔ)能和釋放的過(guò)程。該油源包含有36個(gè)100L的蓄能器，蓄能器總量3600L。所選用的蓄能器是皮囊式，蓄能器的工作是靠皮囊內(nèi)氣體的壓縮實(shí)現(xiàn)的。液壓系統(tǒng)啟動(dòng)，當(dāng)泵站輸出油液建立起來(lái)的系統(tǒng)壓力高于蓄能器充氣壓力時(shí)，蓄能器氣囊被壓縮，壓力油儲(chǔ)存入蓄能器，由于氣體的可壓縮性遠(yuǎn)大于液體，達(dá)到設(shè)定的系統(tǒng)壓力時(shí)間要大于無(wú)蓄能器的場(chǎng)合。所以在系統(tǒng)工作周期前應(yīng)考慮系統(tǒng)建立壓力的時(shí)間，提前啟動(dòng)泵機(jī)組。液壓系統(tǒng)停機(jī)時(shí)，蓄能器內(nèi)儲(chǔ)存的高壓油經(jīng)由壓力管路、比例溢流閥卸荷，隨著壓力下降，蓄能器內(nèi)的氣體快速膨脹，大量液壓油流經(jīng)卸荷回路，如果壓力快速下降，會(huì)對(duì)通路造成很大的沖擊。因此在比例溢流閥中設(shè)計(jì)卸荷節(jié)流，使系統(tǒng)壓力平穩(wěn)緩慢下降，直到壓力降低到蓄能器的充氣壓力，蓄能器內(nèi)的儲(chǔ)油全部釋放，壓力才快速降到最低。

4總結(jié)

蓄能器補(bǔ)油、恒壓變量泵油源、卸荷回路等是液壓系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)中常用的成熟技術(shù)。本油源的設(shè)計(jì)，依據(jù)該液壓系統(tǒng)使用工況，將這幾種看似普通的技術(shù)綜合應(yīng)用，合理利用了各個(gè)節(jié)能技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了液壓系統(tǒng)工作周期的高壓、大流量、大功率輸出，待機(jī)周期的保壓、小功率輸出，將最大裝機(jī)功率由1100kW降到440kW。隨著科技的進(jìn)步，探索研究新型的節(jié)能技術(shù)可更高效的利用能源，但務(wù)實(shí)、靈活、合理的綜合使用成熟的節(jié)能技術(shù)，在工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域也不失為節(jié)能技術(shù)的突破。

作者:王曉華單位:北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所