液压技术中的能量回收应用

液压系统的能量损耗主要包括节流损耗和溢流损耗等。能量回收在溢流损耗中的应用如图8-6所示。节流损耗主要是液压泵出口压力流量和负载压力流量不匹配产生的，目前已经通过各种液压节能系统得到了较好的解决。但目前调速阀的定差减压阀的压差似乎难以解决，实际正如本书第7章中描述的那样，通过电动机/发电机-泵/马达代替定差减压阀来稳定节流阀口的前后压差即可实现降低节流损耗。此外，电动机/发电机-泵/马达用来代替现有的液压变压器。

如图8-7所示，采用变量泵/马达和电动机/发电机代替传统的液压变压器或者比例换向阀作为二次调节系统中的恒压源与负载压力和流量匹配。通过调节变量泵/马达的排量匹配液压蓄能器压力和负载压力，通过调节电动机/发电机的转速来控制执行元件的速度，此外通过电动机/发电机和变量泵/马达的多象限工作实现驱动负载压力高于液压蓄能器压力的场合，解决了传统二次调节系统难以适应做直线驱动的执行元件和难以驱动负载压力高于液压蓄能器压力的不足之处。

溢流损耗问题是导致液压系统效率较低的另外一个主要原因，尤其是在定量泵目前诸如正流量技术、负流量技术、负载敏感技术等传统的节能液压驱动系统属于流量耦合系统，更多地解决液压系统的节流损耗问题，或者通过流量优化匹配，尽可能减少溢流流量，但无法降低溢流阀口的压差损耗，并未从根本上解决溢流阀口压差损耗问题。供油节流调速系统中。比例（常规）溢流阀的出口一般接油箱。溢流阀口的损耗压差为进出口压差，由于油箱压力近似为零，其阀口压差损耗即为溢流阀的进口压力，而进油口压力为用户的目标调整压力，由用户设定，不能改变。溢流压力等级越大，阀口压差损耗越大；随着液压系统等级高压化，溢流损耗问题将日益严重。

图8-6 能量回收在溢流损耗中的应用(www.xing528.com)

图8-7 一种基于电气控制的新型二次调节系统^[8]

为解决液压系统的溢流损耗，探索能量回收技术在溢流损耗的节能机理，同时考虑到回收能量的释放问题，华侨大学创造性地提出了一种溢流损耗能量回收和释放一体化的工作原理及实现方法，将可回收能量从动臂势能、转台制动动能等传统负负载扩展到液压系统的溢流损耗，从根本上降低了比例（常规）溢流阀的溢流损耗。由于出油口和能量回收单元控制相连，提高了出口压力p₂，使得溢流阀口的压差损耗从Δp=p₁-0降到Δp=p₁-p₂。