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工程机械的节能技术

工程机械的节能技术

作者:辰力小编    来源:辰力钢板起重钳官网   发布时间:2019-12-03 14:40    浏览量:

1. 整机节能设计 
    ⑴ 合理匹配

    工程机械发动机的燃油经济性,是评价产品主要使用性能的重要经济指标。而燃油经济性很大程度上取决于发动机和传动系的匹配。发动机???作在最大功率点时,生产效率最高(效率点),但油耗也很高;当发动机工作在最佳比油耗曲线上时,燃油经济性最好(节能点)。在一个作业循环中,机器处于最大功率状态的时间比重并不大。因此,要进行发动机-传动系的合理匹配分析。

    在静液压传动中,根据工程机械重载、低速的工作特点和作业过程中对动力及速度的要求,在发动机、液压泵、液压马达三者间,应用微机和负荷传感技术,按照设定的工作模式(轻载、重载、空载)实现压力、流量和功率的节能综合控制,使液压系统和发动机的匹配尽可能地保证实际??作点处于效率点和节能点附近,以获得最高工作效率和最合理的燃油经济性。

    液力机械传动的最大缺点是传动效率低(变矩器平均传动效率只有60%左右)。而采用多挡变速器和液力变矩器并结合自动变速控制技术,就能在确保牵引的情况下,将变速器重新“拉回”到高效区工作。

    ⑵ 合理确定工作载荷

    传统的工程机械设计,无论是对发动机的选型还是对工作参数的选择,往往是“靠档选型”、层层加码,结果是设计裕量系数或功率裕量系数均被自然地放大了,最终导致产品结构、尺寸逐级放大。很多机械实际上是在“大马拉小车”的工况下工作,能源浪费严重。为了节能,应当在全面分析作业机理、条件和工况的前提下,运用优化设计、并行设计、试验设计或有限元分析等现代设计方法,取代传统的经验法、类比法,精?合理地确定工作载荷。

    ⑶ 尽量减少液压系统流量和压力损失

    液压系统回路设计合理与否对液压工程机械节能影响很大。如,在调速回路设计中,应避免将节流阀设置在液压系统的进油端(进油节流调速)。这样会使系统油温升高、效率急剧下降,甚至出现故障。在无特定要求时,一般选用变量泵-定量马达、定量泵-变量马达或变量泵-变量马达等容积式调速回路,因该回路的特点是温升小、效率高。Volvo公司的装载机液压 系统采用的是荷载感应式变量泵,能随荷载的变化而输出不同的功率,避免了液压系统的能量浪费。

    另外,在液压回路的传统设计中常设置背压阀,以防机器下坡、溜坡超速,损坏马达,但却增加能量损失,解决的办法是在液压马达上加装具有背压功能的控制阀。这样可减少压力损失,提高系统效率。

    ⑷ 建立能源回收系统

    工程机械在行驶或作业过程中往往频繁地减速、制动,致使动能转换成热能损失了,同时也降低了制动器等的使用寿命。可采用蓄电池、飞轮和蓄能器等方式加以回收储存。在挖掘机、装载机、起重机等的动臂、铲斗、吊具等大质量工作装置的回落、下降过程中都可通过蓄能器将重力势能储存起来。统计数据表明,这样的系统设计可减少能耗1/4。更简易的节能办法是,将负荷侧液压油通过必要的连接元件供给液压系统的另一侧,以达到节能的目的。

    2 液压元件的节能

    经分析,液压元件的能量损耗主要是元件本身或相五连接处的泄漏、内摩擦。因此,要减少能量消耗,就得提高液压泵、马达、液压缸、液压阀和各类液控元件的加工、装配的精度;选择性能优良的密封材料,合理设计密封结构和形式;合理选用润滑、冷却、散热方式;不断改进液压元件的内部结构,减少内摩擦。

    由于各种阀类元件都将不同程度地产生流阻,设计时应力求液压元件与控制元件的数量最少,以减少流阻和能耗;同时,在回路中应处理好阀类元件的流阻设置、分配和计算,尽可能使阀能在大、中开口状态下工作,以减少非安全需要的溢流量,减少能量损失。采用高度集成阀是节能的有效措施之一,它能成功取代数量众多的分离式单功能阀类控制元件,既可缩短液流路径,减少流阻损失,又可使系统和整机结构紧凑,减少自重引起的能耗。

     还有,合理选择管路管径,优化油管管路布设,都是减少液流阻力、提高系统效率的有效途径。

     3.其他节能措施

    加强工程机械润滑和管理,可减少摩擦、磨损,提高传动效率。同时,近年来的应用表明,在润滑油中加入一定量的化学添加剂(节能、减摩)能使运动摩擦表面的微观凸起部分变软、平滑。或使添加剂吸附于摩擦副表面,填平微观凹陷部分,改善油膜状态,降低摩擦力。节能的措施还有:保证轮胎气压正常,增设废气涡轮增压器,采用感温器控制的风扇离合器,以及对工程机械的正确维护和管理等。

 

 

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