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摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步，人民對(duì)于生活水平的要求不斷提高，進(jìn)而各類資源和環(huán)境問(wèn)題逐漸引起了人們的重視，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)作為機(jī)械制造業(yè)和建筑類行業(yè)中的主要工程技術(shù)，在液壓系統(tǒng)使用過(guò)程中產(chǎn)生了大量的能源過(guò)度消耗與污染環(huán)境等問(wèn)題的發(fā)生，通過(guò)節(jié)能技術(shù)的使用，能夠進(jìn)一步解決系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的能耗問(wèn)題，提高系統(tǒng)的工作效率，減少環(huán)境污染問(wèn)題的發(fā)生，基于此，從傳統(tǒng)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)存在的不足出發(fā)，結(jié)合節(jié)能技術(shù)普遍推廣的現(xiàn)實(shí)意義，深刻分析了節(jié)能技術(shù)在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用途徑。

關(guān)鍵詞：液壓傳動(dòng)系統(tǒng);；節(jié)能技術(shù)；應(yīng)用途徑

當(dāng)前社會(huì)狀態(tài)下，隨著環(huán)境污染與資源枯竭等問(wèn)題在全球范圍內(nèi)的不斷出現(xiàn)和加劇，節(jié)能環(huán)保已經(jīng)成為世界各國(guó)普遍關(guān)注的重要問(wèn)題，針對(duì)這些現(xiàn)狀，我國(guó)各行業(yè)工業(yè)設(shè)計(jì)工藝中不斷要求將節(jié)能環(huán)保作為設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，在考慮成本的前提下，以節(jié)能環(huán)保為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)和運(yùn)作，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)是工業(yè)中應(yīng)用十分廣泛的一種傳動(dòng)技術(shù)，具有功率大，流量可調(diào)節(jié)性好和工作壓力高等特點(diǎn)，但由于系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中主要是以液壓作用力克服負(fù)載阻力來(lái)進(jìn)行傳遞動(dòng)力，因而系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中主要考慮其產(chǎn)生的工業(yè)效應(yīng)即系統(tǒng)在運(yùn)作過(guò)程中的動(dòng)力調(diào)節(jié)效能，忽略了工業(yè)應(yīng)用中的系統(tǒng)運(yùn)行效率低與能耗使用量大等問(wèn)題，既影響了運(yùn)行過(guò)程中的生產(chǎn)成本也降低了能源的使用效率，因此，為響應(yīng)國(guó)家節(jié)能環(huán)保的要求，在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)用節(jié)能技術(shù)來(lái)降低能源的消耗和對(duì)環(huán)境的污染有著極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的基本工作原理及其不利影響

液壓傳動(dòng)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中主要有動(dòng)力元件、執(zhí)行元件、控制調(diào)節(jié)元件，再配一些輔助裝置和不同種類工作介質(zhì)即液壓油組成，其中動(dòng)力元件指的是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)提供壓力油的液壓泵，執(zhí)行元件指液壓缸或者液壓馬達(dá)，控制調(diào)節(jié)元件指系統(tǒng)傳動(dòng)過(guò)程中控制液體流動(dòng)的各種類型的液壓閥。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)是依靠流動(dòng)著的液體介質(zhì)產(chǎn)生的壓力能來(lái)傳遞動(dòng)能的，從本質(zhì)上說(shuō)，液壓傳動(dòng)裝置是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，系統(tǒng)在工作過(guò)程中，液壓泵能夠?qū)⒃瓌?dòng)機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ埽缓髨?zhí)行元件進(jìn)一步將壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能進(jìn)行輸出，系統(tǒng)中的工作介質(zhì)是在執(zhí)行元件和控制調(diào)節(jié)元件的同時(shí)調(diào)節(jié)和控制下進(jìn)行工作的，是一個(gè)完整的調(diào)節(jié)和控制傳動(dòng)系統(tǒng)。根據(jù)液壓系統(tǒng)傳動(dòng)的工作原理,液壓系統(tǒng)工作時(shí)必然會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成一定的危害,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)作過(guò)程中功率損失大，能耗高。根據(jù)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理，系統(tǒng)運(yùn)行主要通過(guò)各種能量之間的相互轉(zhuǎn)換完成，但這一轉(zhuǎn)換過(guò)程必然會(huì)產(chǎn)生一些機(jī)械摩擦損失，液體在油路中流動(dòng)時(shí)也必然會(huì)收到管壁的沿程阻力，同時(shí)，一些局部壓力損失也會(huì)明顯存在，除此之外，液體在各控制元件流動(dòng)過(guò)程中由于各機(jī)械設(shè)備之間密封性問(wèn)題會(huì)造成液體介質(zhì)的部分流量損失，基于以上探究的液體傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中存在的損失，可以看出系統(tǒng)運(yùn)行直接造成了系統(tǒng)的功率損失，降低了系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的工作效率。其次，傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)作過(guò)程中的振動(dòng)及噪音大。隨著液壓傳動(dòng)系統(tǒng)逐漸向高速，高壓和大功率方向快速發(fā)展，隨之而來(lái)產(chǎn)生了一系列新的問(wèn)題，液壓系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)和轉(zhuǎn)速馬達(dá)等設(shè)備都是以系統(tǒng)高轉(zhuǎn)速運(yùn)行而存在的，但當(dāng)設(shè)備組件運(yùn)行過(guò)程中存在穿線不平衡等問(wèn)題時(shí)，會(huì)造成設(shè)備周期性的振動(dòng)，當(dāng)這種振動(dòng)效果傳至油箱和管路時(shí)，會(huì)引發(fā)共振作用，產(chǎn)生更大的噪音，一般稱之為流體噪音，另外，液壓系統(tǒng)運(yùn)作過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生由于機(jī)械零件缺陷和不合格裝配等問(wèn)題而產(chǎn)生的機(jī)械噪音，這些不僅會(huì)直接造成系統(tǒng)設(shè)備的使用壽命變短，噪音的存在，還會(huì)對(duì)車間工作人員的聽(tīng)力及精神狀態(tài)產(chǎn)生潛在的危害，甚至影響周邊居民的正常生活和休息。最后，系統(tǒng)運(yùn)行還會(huì)產(chǎn)生大量的環(huán)境污染問(wèn)題。一般傳動(dòng)系統(tǒng)中常用的液體介質(zhì)主要是礦物型液壓油或者難燃性液壓油，礦物型液壓油極易燃燒且極難降解，一旦泄露到環(huán)境中會(huì)產(chǎn)生很大的火災(zāi)隱患，而且無(wú)法降解條件下會(huì)嚴(yán)重污染生態(tài)環(huán)境，難燃性液壓油雖然難燃但是毒性極大，一旦泄露到環(huán)境中會(huì)對(duì)生物產(chǎn)生潛在的安全威脅。

2液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用技術(shù)與意義探討

根據(jù)液壓傳動(dòng)的系統(tǒng)的工作原理可知，一般情況下系統(tǒng)工作過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程主要有電能、機(jī)械能和液壓能，在運(yùn)行過(guò)程中能量的損耗主要表現(xiàn)在能量的轉(zhuǎn)換過(guò)程中，因此，要想實(shí)現(xiàn)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的節(jié)能和高效運(yùn)作，關(guān)鍵要減少系統(tǒng)運(yùn)作是的各種壓力、阻力和流量損失來(lái)提高回路的運(yùn)作效率。液壓系統(tǒng)的傳動(dòng)效率主要由系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率和原動(dòng)機(jī)效率兩部分組成，兩者的作用效果會(huì)受到液壓泵、執(zhí)行元件以及回路壓力等諸多因素的多重影響，通過(guò)對(duì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的全方位分析可以看出，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行效率的提高主要是減少原動(dòng)機(jī)和液壓泵等機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的能量損失，以及減少運(yùn)作過(guò)程中的過(guò)剩壓力和過(guò)剩流量。基于以上對(duì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能原理的分析，筆者認(rèn)為，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中節(jié)能技術(shù)在系統(tǒng)中的應(yīng)用主要可以從以下幾個(gè)方面來(lái)實(shí)現(xiàn)：第一：選擇合理動(dòng)力源，提高系統(tǒng)的回路效率。通過(guò)前面的分析已經(jīng)得出液壓系統(tǒng)損耗較高的主要原因是系統(tǒng)及設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生大量的壓力、阻力和流量損失，一般來(lái)說(shuō)，不同的動(dòng)力源在不同的工作情況下的能耗損失不盡相同，因此，要想使液壓傳動(dòng)系統(tǒng)更加節(jié)能，選擇匹配程度高的動(dòng)力源是一種行之有效的解決手段，從目前液壓傳動(dòng)系統(tǒng)使用的動(dòng)力源種類來(lái)看，使用最為廣泛的是定量泵恒壓源，其操作簡(jiǎn)便但匹配程度較低，液壓動(dòng)力需要借助定量泵才能發(fā)揮作用，也存在匹配程度較低等問(wèn)題，但其并不適應(yīng)在長(zhǎng)期高壓環(huán)境下運(yùn)轉(zhuǎn)，因此泵的使用壽命相對(duì)較長(zhǎng)，有一定的發(fā)展前景；流量動(dòng)力源需借助流量泵，但流量泵價(jià)格昂貴，調(diào)試過(guò)程十分復(fù)雜，應(yīng)用不太廣泛；功率動(dòng)力源是匹配程度最高的，能耗較低，它需要質(zhì)量較高且昂貴的功率適應(yīng)變量泵，通過(guò)負(fù)載多變的功率系統(tǒng)來(lái)發(fā)揮其功能，因此，推廣過(guò)程存在一定的難度。第二，提高能量轉(zhuǎn)換率，合理選擇操控元件及管理系統(tǒng)。能量轉(zhuǎn)換效率與系統(tǒng)運(yùn)行的諸多因素有關(guān)，液壓泵的工作效率從根本上決定了系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換率，因此，節(jié)能技術(shù)在提高能量轉(zhuǎn)換率的方向上可以通過(guò)提高系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的部件質(zhì)量或者開(kāi)發(fā)新型部件等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如，定量泵加液壓缸組成的迅速回路能夠使相應(yīng)的閥門及時(shí)高效的發(fā)揮作用，這種回路能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)液體流量并改變壓力大小，極大地改善了系統(tǒng)的運(yùn)作性能，除此之外，還可以以集成的方式進(jìn)行連接以減少系統(tǒng)壓力方面的損失；選取壓力小、可持續(xù)操控的電液比例操控閥，憑借計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)據(jù)信息來(lái)操控液壓系統(tǒng)的壓力等多種方式來(lái)提高系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換率。第三，研發(fā)及利用節(jié)能回路，提高系統(tǒng)工作效率。節(jié)能回路的工作目的主要是用最少的熱能輸出來(lái)完成定量的工作，具體的一些操作方法比如選取合適的控制元件和動(dòng)力元件等，液壓源也就是以上提到的動(dòng)力源，在選擇時(shí)需要注意根據(jù)液壓系統(tǒng)的實(shí)際操作條件來(lái)合理匹配，且在應(yīng)用過(guò)程中可以和管路系統(tǒng)的優(yōu)化相結(jié)合來(lái)降低回路壓力，提高系統(tǒng)的工作效率，除此之外，可通過(guò)合理選用控制元件及系統(tǒng)管路來(lái)提高回路效率，但由于各類控制元件在不同液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的最大壓力和流量均有所不同，在控制元件的選擇方面應(yīng)當(dāng)考慮系統(tǒng)自身的操作條件，比如減少和縮短彎頭，優(yōu)化系統(tǒng)管路等來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)工作效率的大幅提升。結(jié)合以上節(jié)能技術(shù)在液壓傳動(dòng)技術(shù)中的應(yīng)用與推廣，可以得出節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用有利于企業(yè)自身的長(zhǎng)期發(fā)展，這項(xiàng)技術(shù)的主要目的是減少液壓傳動(dòng)系統(tǒng)在使用過(guò)程中的資源過(guò)多消耗和使用功率過(guò)大等問(wèn)題，一些儀器設(shè)備隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng)，不必要的資源損耗也在日益增加，不僅浪費(fèi)了過(guò)多的社會(huì)資源，還增加了企業(yè)運(yùn)行的成本，但節(jié)能技術(shù)的推廣一方面可以節(jié)省系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的能源消耗過(guò)多等問(wèn)題，提高液壓系統(tǒng)的工作效率，幫助企業(yè)減少大量成本，一方面在節(jié)省資源的同時(shí)還降低了企業(yè)發(fā)展對(duì)環(huán)境的污染影響，也響應(yīng)國(guó)家號(hào)召企業(yè)節(jié)能環(huán)保的要求，提高了國(guó)家對(duì)于企業(yè)的支持力度和機(jī)會(huì)，不僅有利于企業(yè)自身的長(zhǎng)期發(fā)展，也有利于在行業(yè)內(nèi)樹(shù)立良好的企業(yè)形象。

參考文獻(xiàn)

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作者:雷長(zhǎng)勇 單位:江蘇省常熟職教中心校