液压系统效率提升方案：经济性指标分析

在保证工程机械主机性能要求的前提下，应该使液压系统具有尽可能高的效率。液压系统效率的高低反映了液压系统中能量损失的多少，这种能量损失最终以热的形式出现，使系统的油温增高。系统中引起能量损失的因素很多，主要有以下几个方面。

1.换向阀换向制动过程中出现的能量损失

当执行元件及其外负载的惯性很大时，在制动过程中液压油和运动机构的惯性都迫使执行元件继续运动，同时压入回油腔的液体，使回油腔的压力增高，严重时可达几倍的工作压力。液体在此高压作用下，将从换向阀或制动阀的开口缝隙中挤出，从而使运动机构的惯性能变为热耗，使系统油温升高。在一些换向频繁、负载惯性很大的系统中，如挖掘机的回转系统，由于换向制动而产生的热耗是十分可观的，有可能成为系统发热的主要因素。

2.液压元件本身的能量损失

元件的能量损失包括液压泵、液压马达、液压缸和控制阀类元件等的能量损失，其中以液压泵和液压马达的损失为最大。

液压泵和液压马达中能量损失的多少可用效率来表示。液压泵和液压马达效率的高低，是作为其质量好坏的主要指标之一。液压泵和液压马达的效率等于机械效率和容积效率的乘积。机械效率和容积效率与多种因素有关，如工作压力、转速和工作油液的黏度等。一般而言，每一台液压泵和液压马达在一个额定的工作点，即在一定的压力和一定的转速下，具有最高的效率，当增加或降低转速和工作压力时，都会使效率下降。

管路和控制元件的结构同样也可以影响效率。因为油液流动时的阻力与其流动状态有关，为了减少流动时的能量损失，可在结构上采取改进措施：管件增大截面积以降低流动速度；控制元件增大结构尺寸，以增大通流量。但增加的结构尺寸超过一定数值时，就会影响到经济性。此外，在控制元件的结构中，两个不同截面之间的过渡要圆滑，以尽量减少摩擦损失。(www.xing528.com)

3.溢流损失

当液压系统工作时，工作压力超过溢流阀（或安全阀、过载阀）的开启压力时，溢流阀开启，液压泵输出的流量全部或部分地通过溢流阀溢流。出现溢流工况是回转机构的起动与制动过程；负载太大，液压缸中的工作压力超过溢流阀的开启压力而仍继续工作；工作机构液压缸到达终点极限位置，而换向阀尚未回到中位。

在系统工作时，应尽量减少溢流损失。这可以从设计因素和操作因素两方面上采取措施。

4.背压损失

为了保证工作机构运动的平稳性，常在执行元件的回油路上设置背压阀。背压越大，能量损失也越大。一般来讲，液压马达的背压要比液压缸大，低速液压马达的背压要比高速马达大。

为了减少因背压引起的发热，在保证工作机构运动平稳的条件下，尽可能减少回油背压，或利用这种背压做功。