Гидравлическая система — это метод передачи, широко используемый в мире. Однако такие проблемы, как высокое энергопотребление, высокий уровень шума, высокая температура и легкая утечка гидравлических систем, серьезно влияют на их надежность и безопасность. В целях изучения энергосберегающей технологии гидравлических систем в данной статье исследуются и анализируются принципы, энергосберегающие технологии и области применения гидравлических систем.
Гидравлическая система представляет собой систему передачи энергии и управления, основанную на принципах механики жидкости и жидкости.
Гидравлическая система состоит из пяти частей: источника питания, привода, гидравлических компонентов, компонентов управления и масляного контура.
Среди них источник питания обеспечивает энергию для привода гидравлического насоса, сжимающего жидкость в поток жидкости с высоким давлением и высоким расходом; гидравлические компоненты включают в себя гидравлические цилиндры, гидравлические двигатели, гидравлическое давление и т. д., которые выдают сжатую жидкость в виде силы или работы для завершения механического движения; Привод — это выходная часть гидравлической системы, используемая для завершения механического движения, силового воздействия или преобразования энергии; компоненты управления включают гидравлические электромагнитные клапаны, гидравлические пропорциональные клапаны и т. д., используемые для контроля и регулировки таких параметров, как давление, расход, направление, скорость и т. д.; Масляный контур — это канал передачи и управления энергией в гидравлической системе, соединения гидравлических компонентов, компонентов управления и исполнительных механизмов.
Повышение эффективности гидравлической системы является основной гарантией энергосбережения. Вообще говоря, эффективность гидравлической системы включает в себя три аспекта: эффективность преобразования энергии давления, эффективность преобразования энергии и общий КПД. Эффективность преобразования энергии давления относится к способности гидравлической системы преобразовывать энергию давления в работу во время работы, которая зависит от потери давления в системе; Эффективность преобразования энергии мощности относится к способности гидравлической системы преобразовывать энергию, обеспечиваемую источником питания, в механическую энергию во время работы, которая зависит от объема подачи масла и скорости потока системы; под общей эффективностью понимается способность гидравлической системы минимизировать потери энергии во время работы.
Повышение эффективности гидравлической системы может быть достигнуто следующими методами:
(1) Выберите подходящие насосы и приводы. Использование насосов с низким потреблением и приводов с низким потреблением повышает эффективность системы и снижает утечки.
(2) Разумно спроектируйте трубопровод так, чтобы уменьшить сопротивление. Укорачивание трассы трубопровода и уменьшение изгибов и шероховатостей могут снизить сопротивление трубопровода и потери давления.
(3) Увеличьте давление в системе. Увеличение давления в гидравлической системе может повысить эффективность, но конструкцию системы необходимо оптимизировать, чтобы избежать таких проблем, как повышенная утечка и шум.
Применение энергосберегающих компонентов в гидросистемах также является эффективным способом достижения энергосбережения в гидросистемах, включая следующие аспекты:
(1) Пропорциональный гидравлический клапан. В пропорциональных гидравлических клапанах используются компьютерные технологии для управления давлением, расходом, скоростью и другими параметрами в режиме реального времени в соответствии с потребностями, что снижает потребление энергии и шум в гидравлической системе.
(2) Система подвески штока гидравлического цилиндра. Система подвески штока гидроцилиндра уравновешивает давление жидкости внутри гидроцилиндра с внешними нагрузками (например, тяжелыми предметами), регулируя давление заглушки штока. Такая конструкция снижает энергопотребление системы и повышает эффективность.
(3) Контроль скорости гидравлической станции. Регулирование скорости гидравлической станции позволяет осуществлять контроль расхода и давления, повышая эффективность и точность управления гидравлической системы.
(4) Гидравлический фильтр. Гидравлические фильтры удаляют примеси и влагу из масла, уменьшают рассеивание, а также снижают потребление энергии и шум.
Системная оптимизация гидравлической системы — это энергосберегающая технология с четкими целями. Конкретный процесс внедрения включает в себя следующие этапы:
(1) Проанализировать условия работы и процессы системы и определить целевые требования и ограничения.
(2) Создать модель гидравлической системы, смоделировать и проанализировать ее, а также выяснить основные источники и влияющие факторы потребления энергии.
(3) Проанализируйте параметры состояния гидравлической системы, выберите соответствующие методы управления и добейтесь оптимального управления.
(4) Спроектируйте и выберите соответствующие компоненты, отрегулируйте и оптимизируйте структуру и параметры системы и достигните целей энергосбережения.
(5) Используйте передовые технологии мониторинга и диагностики для мониторинга и оценки гидравлической системы в режиме реального времени, чтобы обеспечить ее надежность и безопасность.
К основным областям применения энергосберегающих технологий гидросистем относятся:
(1) Станкостроение. Гидравлические системы широко используются в производстве станков, таких как фрезерные станки, шлифовальные станки, токарные станки, сверлильные станки и т. д. Использование энергосберегающих технологий гидравлических систем может уменьшить такие проблемы, как шум, температура, вибрация и утечки станков, а также повысить точность обработки и эффективность станков.
(2) Строительная техника. В машиностроительном строительстве широко используются такие инженерные машины, как экскаваторы, погрузчики, бульдозеры, дорожные катки и др. Использование энергосберегающей технологии гидравлической системы позволяет повысить эффективность и производительность всей машины, экономя затраты на топливо и затраты на техническое обслуживание.
(3) Корабли и локомотивы. Гидравлические системы играют важную роль на судах и локомотивах, такие как подъемные механизмы, лебедки, тормоза и т. д. Использование энергосберегающих технологий гидравлических систем позволяет повысить эффективность работы и безопасность судов и локомотивов.
(4) Горнодобывающая промышленность и металлургия. Гидравлические системы часто используются в горнодобывающем и металлургическом производстве, например, в карьерных вагонах, железнодорожных грузовиках, металлургическом оборудовании и т. д. Использование энергосберегающих технологий гидравлических систем позволяет повысить эффективность и стабильность работы оборудования, экономя энергию и затраты.
К направлениям развития энергосберегающих технологий гидросистем относятся:
(1) Применять цифровые технологии. Применение цифровых технологий позволяет добиться более точного управления и оптимизации конструкции гидравлической системы для достижения оптимальных результатов.
(2) Исследование энергосберегающих гидравлических компонентов. С развитием технологий. Также постоянно обновляются исследования и проектирование гидравлических компонентов, таких как энергосберегающие гидравлические насосы, энергосберегающие гидравлические клапаны и т. д.
(3) Применить интеллектуальные датчики и технологии сетевого управления. Применение интеллектуальных датчиков и сетевых технологий управления позволяет осуществлять мониторинг, удаленное управление и управление гидравлическими системами в реальном времени.
(4) Применять новые материалы и технологии нанесения покрытий. Применение новых материалов и технологий нанесения покрытий может улучшить герметичность, низкое трение и коррозионную стойкость гидравлических систем, уменьшая утечки и потребление энергии. Короче говоря, энергосберегающие технологии в гидравлических системах являются важным способом достижения высокой эффективности, надежности, безопасности, защиты окружающей среды и энергосбережения. С развитием науки и техники и постоянным продвижением приложений энергосберегающие технологии гидравлических систем будут применяться и разрабатываться в более широком спектре областей.