小型混凝土泵液壓系統節能-換向能量均衡

相比電氣、機械傳動而言，液壓傳動系統的(de)不足在于其能量損失較大(dà)，傳動效率較低，是小型混凝土泵能源損耗的(de)主要源頭之一，采用(yòng)節能技術降低液壓系統能耗，對(duì)于節省小型混凝土泵送作業成本，提高(gāo)産品市場(chǎng)競争力意義重大(dà)。

小型混凝土泵液壓系統的(de)功率等于系統壓力與流量的(de)乘積，故液壓系統的(de)功率損失主要體現在液壓系統壓力的(de)損失和(hé)流量的(de)損失上。因此，液壓系統節能的(de)出發點在于如何減小液壓系統壓力的(de)損失和(hé)流量損失以及節省液壓油這(zhè)三個(gè)方面。

小型混凝土泵主液壓缸包含吸料、換向和(hé)壓送料三個(gè)往複循環的(de)工作過程，在換向過程中發動機處于高(gāo)速重載工況，絕大(dà)多(duō)數的(de)能量轉化(huà)爲熱(rè)量，不僅造成了(le)功率損耗，還(hái)帶來(lái)了(le)液壓系統油溫過高(gāo)的(de)問題，爲此提出了(le)壓差感應換向技術。在液壓缸末端的(de)适當位置開有信号口，将液壓缸工作壓力引人(rén)壓差傳感器，在換向過程中根據壓差信号，實時(shí)控制主液壓泵的(de)排量，在換向開始後，将主液壓泵的(de)排量調到較小，使液壓系統處于低功耗狀态，使發動機接近空載工作;在換向結束後逐步提高(gāo)主液壓泵排量。因此減小了(le)換向過程中的(de)功率損失，提升了(le)換向效率，降低了(le)液壓系統能耗。

從理(lǐ)論上來(lái)說，在換向過程中相應地降低發動機轉速也(yě)能減少能耗，但液壓泵排量的(de)響應時(shí)間爲毫秒級，而發動機轉速的(de)動态響應時(shí)間達到了(le)秒級，無法實規換向過程中的(de)變速節能。同時(shí)，當面臨突發大(dà)載荷時(shí)，發動機由于功率密度小，無法滿足突發載荷的(de)要求，容易導緻發動機轉速急速降低，甚至是熄火，這(zhè)對(duì)系統的(de)燃油消耗影(yǐng)響也(yě)很大(dà)，爲此，提出了(le)換向能量回收及載荷均衡的(de)節能新方法，在小型混凝土泵主液壓系統中增設了(le)蓄能器，吸料和(hé)泵料時(shí)，主液壓泵輸出波壓能驅動主液壓缸，而在換向過程中，切換液壓閥将主液壓泵輸出的(de)液壓能存儲于蓄能器，從而減少換向過程的(de)功率損失;當系統面臨突發大(dà)載荷時(shí)，通(tōng)過蓄能器存儲的(de)能量輔助發動機實現雙動力輸出，宏觀上達到載荷均衡的(de)效果，避免了(le)發動機熄火後再次起動帶來(lái)的(de)能源損耗。

新型液壓主閥塊提高(gāo)了(le)液壓系統集成度，解決了(le)在液壓泵流量約束以及各液壓回路相互影(yǐng)響下(xià)，小型混凝土泵多(duō)個(gè)液壓執行機構的(de)解耦控制難題，實現了(le)液壓閥的(de)快(kuài)速切換。