水电之家讯：概述

节能减排是当今中国发展的重要课题，随着工业现代化的发展，节能已经成为液压系统设计使用中重点考虑的问题。液压设计人员在进行系统设计时，首先考虑的是如何实现系统的功能，对于节能问题考虑的较少。导致液压系统在使用中出现了许多不必要的功耗损失。具体有以下几点：

①液压元件自身的能量损失。

②液压元件之间与负载特性的不匹配造成的能量损失。

③液压系统的回路布局会造成能量的损失。

④液压件选型不合理造成的能量损失。

液压系统能耗分析

由于在设计过程中，设计人员过度重视液压系统操作的有效性和可事实性，忽略了系统的节能问题，使得当前液压系统工作时损耗大量的能源。其中液压系统能源的消耗主要包括：

①机械运作时，机械的压力和摩擦会大量损失能源转换元件的产生的能量;

②机械运作时动力源不能较好地适应负载特性，导致能源匹配的损失

;③液压系统的结构复杂，布局繁琐，运作时容易消耗能量;

④设计时没有考虑到节能环节，导致机械运作产生不必要的能源消耗。

⑤液压机械运作时，工作介质选用的不合理也会消耗大量的能源。

1、机械能转换为液压能时的能量损失。用ηm表示。

2、液压能传输过程中的能量损失。用ηv表示。

3、液压能转换为机械能的能量损失。用ηc表示。

故液压系统的总效率为：η= ηm x ηv x ηc

用功率来表示为：η=W1/W2

W1为负载的输出功率。

W2为液压泵的输出功率

由于W=PQ/60

那么液压系统的效率也可以表示为

η =P1Q1/P2Q2=(P2-ΔP)(Q2-ΔQ)/P2Q2=

从上面公式可以看出，压力损失ΔP和流量损失ΔQ是液压系统的能量损失的两个关键指标。降低压力损失和流量损失，系统的效率就会增大，也就是达到了节能的目的。

合理选用液压元件提高能量转换效率

1、液压泵的选用

液压系统的液压元件包括液压泵，液压缸或马达，液压控制阀等。选择效率高的液压元件，避免液压元件自身不必要的功率损耗。比如柱塞泵就存在自身的机械摩擦能量损失，液压油与机械部件的摩擦及压缩过程中的能量损失，内泄露造成的能量损失等。由下表可以看出柱塞泵的容积效率及机械效率都比较高。能够满足大多数工况，但其成本较高。

关于液压泵的选择问题，我们在《浅谈柱塞泵选型的基本方法》中已经详细介绍过了，柱塞泵的选型方法同样适用于其他类型的液压泵。定量泵由于输出的流量为一定值，不能根据负载的要求来调节流量和压力，所以定量泵不如变量泵节能，而且变量泵有各种调节方式，负载压力变化较小时可以考虑选择恒压变量泵，流量和压力需要调节时可以考虑负载敏感控制泵，发挥原动机的最大功率可以选择恒功率泵。

上表说明的是一般状况下的液压泵的效率情况，但是市场上液压元件的质量参差不齐，效率当然也不尽相同，选择质量可靠的液压元件是液压选型时首要考虑的问题。

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