液壓系統設計中的節能問題

1選用傳動率較高的液壓回路和適當的調速方式

目前普遍使用著的定量泵節流調速系統，其率較低(<0.385)，這是因為定量泵與油缸的率分別為85%與95%左右，方向閥及管路等損失約為5%左右。所以，即使不進行流量控制，也有25%的功率損失。加上節流調速，至少有半以上的浪費。此外，還有泄漏及其它的壓力損失和容積損失，這些損失均會轉化為熱能導致液壓油溫升。所以，定量泵加節流調速系統只能用于小流量系統。為了提高率減少溫升，應采用高節能回路，上表為幾種回路功率損失比較。另外，液壓系統的率還取決于負載。同種回路，當負載流量QL與泵的流量Qm比值大時回路的率高。例如可采用手動伺服變量、壓力控制變量、壓力補償變量、流量補償變量、速度傳感功率限制變量、力矩限制器功率限制變量等多種形式，力求達到負載流量Q L與泵的流量的匹配。

2對于常用的定量泵節流調速回路，應力求減少溢流損失

2.1采用卸荷回路

機械的工作部件短時停止工作時，般都讓液壓系統中的液壓泵空載運轉(即讓泵輸出的油液部在零壓或很低壓力下流回油箱)，而不是頻繁地啟閉電機。這樣做可以節省功率消耗，減少液壓系統的發熱，延長泵和電機的使用壽命，般功率大于3kw的液壓系統都設有卸荷回路。下面介紹幾種典型的卸荷回路。

2.1.1采用三位閥的卸荷回路

采用具有中位卸荷機能的三位換向閥，可以使液壓泵卸荷。這種方法簡單、可靠。中位卸荷機能是M、H、K型。圖1為采用具有M型中位機能換向閥的卸荷回路。這種方法比較簡單，閥處于中位時泵卸荷。它適用于低壓小流量的液壓系統；用于高壓大流量系統，為使泵在卸荷時仍能提供定的控制油壓[(2~3)×105Pa]，可在泵的出口處(或回油路上)增設單向閥(或背壓閥)。但這將使泵的卸荷壓力相應增加。

2.1.2采用二位二通閥的卸荷回路

采用二位二通閥的卸荷回路，圖示位置為泵的卸荷狀態。這種卸荷回路，二位二通閥的規格必須與泵的額定流量相適應。因此這種卸荷方式不適用于大流量的場合，且換向時會產生液壓沖擊。通常用于泵的額定流量小于63L/min液壓系統。

2.1.3用先導式溢滾閥的卸荷回路

在先導式溢流閥1的遙控口接小規格的二位二通電磁閥2。其卸荷壓力的大小取決于溢流閥主閥彈簧的強弱，般為(2~4)×105Pa。由于閥2只須通過先導式溢流閥1控制油路中的油液，故可選用較小規格的閥，并可進行遠程控制。這種型式卸荷回路適用于流量較大的液壓系統。

卸荷回路還有很多，如雙聯泵供油系統中常用外控制序閥的卸荷回路；壓力補償變量泵的卸荷回路；液壓泵卸荷時系統仍需保持壓力的保壓卸荷回路；適應于大流量系統的二通插裝閥卸荷回路；“蓄能器＋壓力繼電器＋電磁溢流閥”構成的卸荷回路等。

2.2采用雙泵雙壓供油回路

雙泵供油的快速運動回路。液壓泵1為高壓小流量泵，其流量應略大于工作速度所需要的流量，其工作壓力由溢流閥5調定。泵2為低壓大流量泵(兩泵的流量也可相等)，其流量與泵1流量之和應等于液壓系統快速運動所需要的流量，其工作壓力應低于液控順序閥3的調定壓力。

這種快速回路功率利用合理，率較高，缺點是回路較復雜，成本較高。