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

1液壓伺服振動系統(tǒng)的介紹

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

2油源節(jié)能設(shè)計的技術(shù)分析和計算

該液壓系統(tǒng)工作時為非連續(xù)振動，使得油源具有啟動后工作周期的大流量輸出和待機周期的小流量輸出的特點。通過對液壓系統(tǒng)的分析和計算，以及技術(shù)參數(shù)中的用電限制，油源的節(jié)能設(shè)計從兩方面進行，一是充分利用蓄能器的儲能功能，采用液壓泵主供油、蓄能器短時輔助供油的方式，通過合理配比液壓泵和蓄能器的供油量，減少流量過剩。二是通過設(shè)計多種功能液壓回路，實現(xiàn)兩種工況大小流量的切換和系統(tǒng)保壓，盡量減少無用功耗。

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，液壓伺服振動系統(tǒng)需要大流量輸入時，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；待機周期，油源僅需要輸出很小的流量補償系統(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算

油源節(jié)能設(shè)計充分利用蓄能器的儲能功能，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，系統(tǒng)壓力由零壓升到設(shè)定的最高工作壓力，期間蓄能器進行儲能；在工作周期內(nèi)，液壓泵連續(xù)供油，當泵輸出流量不夠時，系統(tǒng)壓力開始下降，蓄能器儲存的油液快速釋放補充系統(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，工作周期蓄能器不充油，蓄能器工作周期前的儲油量要能維持一個工作周期的補油量。

2.3液壓回路的節(jié)能設(shè)計

該液壓系統(tǒng)的工作周期和待機周期的流量需求差異較大，油源的節(jié)能設(shè)計充分利用恒壓變量泵和卸荷回路的特點。油源設(shè)計的四套泵機組中，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，即當系統(tǒng)溢流閥的設(shè)定壓力不高于泵的設(shè)定壓力值時，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)；當系統(tǒng)溢流閥壓力高于泵的設(shè)定壓力值時，系統(tǒng)壓力由變量泵設(shè)定，變量泵的斜盤擺角會隨著系統(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，可以實現(xiàn)定量泵的降壓卸荷。

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

液壓系統(tǒng)啟、停時，也是系統(tǒng)建立壓力和卸荷壓力的過程，期間同時進行著蓄能器的儲能和釋放的過程。該油源包含有36個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)氣體的壓縮實現(xiàn)的。液壓系統(tǒng)啟動，當泵站輸出油液建立起來的系統(tǒng)壓力高于蓄能器充氣壓力時，蓄能器氣囊被壓縮，壓力油儲存入蓄能器，由于氣體的可壓縮性遠大于液體，達到設(shè)定的系統(tǒng)壓力時間要大于無蓄能器的場合。所以在系統(tǒng)工作周期前應(yīng)考慮系統(tǒng)建立壓力的時間，提前啟動泵機組。液壓系統(tǒng)停機時，蓄能器內(nèi)儲存的高壓油經(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，會對通路造成很大的沖擊。因此在比例溢流閥中設(shè)計卸荷節(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)的儲油全部釋放，壓力才快速降到最低。

4總結(jié)

蓄能器補油、恒壓變量泵油源、卸荷回路等是液壓系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計中常用的成熟技術(shù)。本油源的設(shè)計，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，合理利用了各個節(jié)能技術(shù)的優(yōu)勢，實現(xiàn)了液壓系統(tǒng)工作周期的高壓、大流量、大功率輸出，待機周期的保壓、小功率輸出，將最大裝機功率由1100kW降到440kW。隨著科技的進步，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、靈活、合理的綜合使用成熟的節(jié)能技術(shù)，在工程設(shè)計領(lǐng)域也不失為節(jié)能技術(shù)的突破。

作者:王曉華單位:北京機械工業(yè)自動化研究所