液压挖掘机动臂液压系统的节能技术论文

液压挖掘机动臂液压系统的节能技术论文

液压挖掘机在我国挖掘机市场中销售量较多,挖掘机的使用为我国工程开发提供了便利。但是传统的挖掘机动臂液压系统运行过程中会产生节流、溢流程、动能、势能、匹配能量等各种能源损耗,针对这些问题已经有很多专业人士对其进行优化和改良。本文对挖掘机动臂液压系统能量消耗情况和液压挖掘机动臂液压系统节能技术相关内容进行分析。

液压挖掘机动臂液压系统的节能技术

◎孔令臣1张鑫1关满杰1朴相范2夏方俊1

现代工程建设期间,挖掘机在各个工程当中的投入使用量不断增多。挖掘机设备经过不断的研发,在系统技术方面有了很大的提升。但是液压挖掘机动臂液压系统的运行还是会产生较大的能源消耗,设备运行期间也会产生大量的尾气排放,这些在如今生态发展环境当中被人们关注,因而液压挖掘机动臂液压系统节能技术应用是值得深入研究的。

国内学术界最初针对农民工的社会保障现状等方面展开。任兰兰、王春蕊和姜伟(2015)对农民工社会保障待遇确定机制进行研究,得出农村与城镇职工社会保障待遇相差较大,应建立与经济发展相适应的农民工社会保障待遇。郑兰先(2016)从社会保障领域面临的新课题和存在问题进行研究,得出应完善社会保障制度,以适应流动性和保证可持续性。凌敏(2016)运用Logistic 模型,对新生代农民工其参与失业保险的意愿及影响因素进行了分析,研究表明:性别、外出务工时间、劳动合同签订情况、从事行业、对社会保险政策满意度及社会救助情况是影响参保意愿的主要因素。

一、挖掘机动臂液压系统的能量消耗

目前,在市面上流通的挖掘机种类较多。传统的液压挖掘机在系统运行期间,能源利用率和总的能源消耗量存在较大的差异。简单的来说,在挖掘机运行期间,系统内部提供的能源量为100.00%,但是实际系统工作运行的能源利用率却只有30.00%-70.00%,这就说明在液压系统运行的过程中,会产生不同程度的能源损耗,导致部分能源被浪费掉。挖掘机动臂液压系统能源使用期间,是由发动机产生功率,然后在传输的过程中,系统内部会出现节流损失、溢流损失、沿程损失等现象,而且还会存在机械损失、动能、势能损失以及匹配能量损失等,然后才能生成负载功率。

以不同的铝合金平板试片作为基材,采用较大功率(140、120、100或80 W)的激光分别在化铣保护胶和基材表面进行刻蚀,刻蚀区域面积为2 mm × 300 mm。为充分研究激光对基材性能的影响,刻型设备在区域内作往复和无规则的行走,确保在基材上进行了多次刻型操作。如图3所示,在试片上分别截取化铣胶刻蚀区域○1、基材刻蚀区域○2及未刻蚀区域○3的样品,按 GB/T 228.1-2010《金属材料 拉伸试验第1部分:室温试验方法》进行力学性能测试和金相显微分析,通过抗拉强度、断后延伸率和金相照片来分析刻型对基材性能的影响。1. 3. 2 激光刻型质量的评价

具体来说,节流损失是在动臂产生向下动作时,液压油在节流阀的位置出现了能量损耗;溢流损失是由于挖掘机作业期间出现了过载的情况,导致泵输出压力超过溢流阀压力值,从而产生能量损失;沿程损失是油液在管道中流动时,因接触摩擦而产生的能量损耗;机械损失是挖掘机各个连接部件运动时,产生的摩擦会消耗功率,同时设备零件结构设计不合理也会导致能量利用不充分;动能势能损失是由于挖掘机的动臂质量大,重力势能较大,势能不能完全被利用,导致能量损失;匹配能量实施是由于挖掘机作业期间,负载的变化值差异过大,就会产生匹配难度大的情况,导致能量损耗。

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二、液压挖掘机动臂液压系统节能技术运行原理

正是由于传统的挖掘机液压系统运行期间会产生各种能源损耗,相关研究人员针对挖掘机的构造,进行节能技术的研究。对挖掘机液压系统回路、元件等结构进行重新设计,能够有效解决系统能源消耗,提高能源利用率。如恒功率系统、负流量控制系统、正能量控制、负载敏感控制技术、动力源与液压系统的综合控制等技术。

1.在设计结构中,挖掘机开始作业的阶段,可以使储能元件先不进行液压能的储备,就能够相应的降低能量回收道路的油压。将三维流通换向阀设计到右侧,二位三通换向阀设计到左侧,由电动机和主泵联合箱液压系统进行供油,液压油通过梭阀和三位流通换向阀、二位三通换向阀达到动臂液压系统,就能够使动臂向上进行运动。动臂有杆腔中的液压油可以经过三维流通换向阀和单向阀再转回到油箱当中,这样就起到了节约能源的效果。

挖掘机液压系统在运行过程中,动臂液压系统的能量全部是主泵设备提供,并转化成重力势能,动臂在机械动作时产生重力势能的消耗。在液压控制系统中,为了控制动臂下放速度一般采用节流阀对动臂排出的液压油进行节流,这样就导致动臂蕴含的势能消耗在各种节流元件上。要想达到节能效果,对工作装置的势能进行回收再利用是一个有效的途径。根据这一原理可以重新对挖掘机动臂液压系统的结构进行设计。具体如下:

3.在挖掘机工作装置向下运动的过程中,需要液压系统为位移装置提供能量,能量转化成动臂重力势能,完成操作。在对挖掘机动臂液压系统的能量消耗的分析中,动臂势能是不能被完全利用的,就会导致动能、势能的能量损耗。因而,可以对没有被利用的势能进行回收处理,从而提高势能利用率,节约势能。

2.可以将挖掘机液压系统设计成循环流通的结构,这样动臂液压系统中的液压油经过液压变换器和各个换向阀元件,进行油量消耗后,将没有消耗掉的液压油重新通过其他单向阀,回到油箱中,这样就会有一部分油量可以重新循环被利用,从而达到节约油量损耗的效果。与此同时,将没有消耗的油量重新回归到油箱,动臂有杆腔在机械运动速度变快的情况下也不会出现吸空的问题。

首先,动臂液压系统在动臂需要动力势能时,需要将液压油经过液压变压器和马达等元件,为泵提供能量,泵转动后就会对液压油进行利用。这时,可以设计将泵没有使用的液压油利用换向阀回收到液压储能器中,完成回收作业。而回收到液压储能器中的液压油,可以进行再次的循环利用,可以设计通道,使储能器中的高压油通过液压变压器等元件,利用定量马达产生吸力,将回收的液压油全部吸入油箱中,从而达到节约能源的效果。

其次,利用节能技术对液压挖掘机动臂液压系统构造和能源供应、流转的路径进行重新的调整,将传统挖掘机液压系统中产生的能量损耗问题进行处理,就能够达到有效的节能效果。

三、结语

液压挖掘机在我国工程应用较多,挖掘机液压系统运行产生的能源损耗问题,不利于生态的健康发展。在现代绿色环保发展理念下,利用有效的节能技术对液压挖掘机动臂液压系统进行优化处理,提高能源利用率,减少能源损耗是非常必要的。

对照组采用常规护理方式,密切关注患儿呕吐、发热、体温情况,叮嘱家属按照正确方法及时喂药;观察组采用精细化护理主要方法如下。

(作者单位:1.中国人民解放军31694部队;2.中国人民解放军71375部队)

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