提高液压传动系统效率的关键技术

液压传动作为动力传动装置，包含了从机械能转换到液压能、液压能传输和从液压能再转换到机械能，并对外做功的过程；因此，在能量转换和传输过程中不可避免地存在能耗问题，其系统总效率等于液压泵站的效率、系统传输效率和执行机构效率三者的乘积。一般液压传动的效率为50%～70%，而某些行走机械上液压传动的效率则不到10%。因此，提高效率是液压技术必需解决的重要问题，也是提高其竞争力的有效措施。为此，需要采取的节能技术如下：

1）液压泵的变量调节装置采用压力补偿、负载传感系统，使它具有流量适应控制和负载压力自动补偿功能，这样，效率可提高30%以上；如日本某公司生产的比例压力流量控制变量柱塞泵，用于塑料注射机，可节省能耗达45%。采用二次调节技术实现能量的再生控制，如挖掘机升降臂的多余能量和回转制动能量的再利用等。

2）通常，液压泵和液压马达在小排量的使用工况下，其容积效率比较低，这限制了其排量工作范围。要提高液压泵和液压马达的总效率并扩大其排量工作范围，重点应研制新型密封和减摩材料，改进相对运动件间油膜润滑设计方法，以有效地减少润滑泄漏损失，提高容积效率。

3）采用先进的设计理念，以尽量减少能量传输过程中功率损失。如：采用插装阀替代常规的圆柱滑阀，以减少阀压力降损失和提高工作性能；采用集成元件和系统设计，以减少管路压力损失；合理地设计管路管径和管路布局，以减少管路压力损失。

4）提高效率的一个重要发展方向是采用容积调速代替节流调速。由于节流调速是基于压力损失的原理，即(www.xing528.com)

式中，q为流量；C是流量系数；A是节流口面积；ρ是液体密度；Δp是节流口的压力损失。

因此，节流调速必然存在原理性的压力损失，特别是在高压、大流量的系统中压力损失更加明显。而采用改变液压泵和液压马达的排量来进行容积调速的系统，没有节流损失，从而提高了液压传动系统的效率。

5）利用现有的先进技术，如采用交流变频调速电动机驱动定量液压泵，达到系统节能的目的。这种控制方法可根据系统压力、流量要求来控制电动机转速，使功率消耗最少，可节省能耗达50%。而在系统保压时，电动机以极低转速运行来补偿泄漏，使得系统发热少，并可延长液压泵的使用寿命。