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降低液壓機運動能耗的方法
1、滑塊空程快速下降或快速回程的節能方法
這是一種能量回收方案,在壓機上設置兩個氣液平衡缸,或將回程缸改為氣液缸,缸的無桿腔與蓄能器連接,有桿腔與控制油源連接,無桿腔的充氣壓力要能夠托起整個滑塊,并能使滑塊產生所需的運動加速度。
當滑塊需要快速下降時,氣液回程缸的有桿腔進油,由于蓄能器的壓力僅高于支撐壓力的10%,所以驅動滑塊快速下行的油壓力很低。當滑塊空程回程時,蓄能器向平衡缸供油,不需要輸入任何能源供應。即滑塊空程升、降動作而言,采用這種方式,與常規泵直驅方式相比,節能效果超過50%以上。當然隨著滑塊下行,由于氣體的容積在變小,其壓力會升高,在整個過程中蓄能器內的氣體壓力會存在一個壓差,導致有桿腔的壓力也會隨之變化,因此合理配置蓄能器的容積、選擇合理的充氣壓力,是這項技術的關鍵。
2、液壓泵空載運行降耗的方法
1)把普通電動機換為伺服電機或變頻電機,在泵卸荷時,電動機變為低速運轉,可降低卸荷狀態時50%能量損耗。該方法對于中小型壓機比較實用,成本雖有所增加,但權衡下來還可接受。對于較大排量液壓泵的情況,電機功率比較大,使用伺服電機從經濟上不合算,建議使用比例變量柱塞泵或伺服變量泵(變量泵的變量機構是用小型的伺服電機驅動),在泵卸荷時,把變量斜盤調整到很小角度,可有效降低能耗。仍以一臺250排量柱塞泵為了泵卸荷時至少可降低1.5kW能耗。
2)大型快鍛壓機,一般配置的電動機功率比較大,通常在500kW,數量在10臺或更多,以10臺為例,保守計算,空載的功率消耗也在70kW。我們通常建議,將這種電機選為雙出軸電機,一端驅動液壓泵,另一端通過電磁離合器與一臺小型的液壓馬達連接,當泵需要較長時間卸荷時,電動機即可斷電停止工作,需要再啟動時,給液壓馬達供油,由液壓馬達直接驅動電機啟動,電動機迅速達到額定轉速后自動切入電機運行電路繼續工作。這種方式的優點是節能顯著、成本低,電機啟動快,在1s內即能達到電動機的額定轉速,沒有電動機啟動時的超大啟動電流,大大降低了啟動時的能源消耗。對于大功率的電動機啟動,該方法不失為一個替代軟啟動的好方法。
3、對快鍛壓機快速下降方案的改進
對于快鍛壓機快速下降方案,這種方案有安全隱患,而且裝置龐大成本高,改進方案是將原來用電動機驅動螺桿泵改用液壓馬達驅動螺桿泵,改動方案優點是當壓機不需要低壓大流量充液時,液壓馬達可以停止運轉,而當需要低壓大流量供液時,能夠快速啟動液壓馬達向主缸充液.如果用電動機驅動螺桿泵,電動機是不能停轉的,因為電動機的啟動時間很長,不適應壓機的動作要求。
4、液壓墊節能方案
運用液壓二次調節技術,將拉伸時液壓墊缸排出的高壓液壓能回收利用,回收的能源用于向主缸提供高壓油,這是迄今為止液壓墊節能的很有效技術。
