[發明專利]一種新型節能液壓站

無效

• 申請號: 201210088618.9
• 申請日: 2012-03-24
• 公開（公告）號: CN103321974A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 何榮志
• 申請（專利權）人: 何榮志
• 主分類號: F15B1/02
• 分類號: F15B1/02;F15B21/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種節能液壓站及節能液壓驅動裝置，可以廣泛應用在泵控節能系統上。

首先是應用在液壓系統節能上，提供了一種節能非常徹底的液壓站構成方法。

其次是可以應用在工業、民用水輸送及空壓站等流體介質的泵控節能驅動系統上，提供了一種節能驅動裝置的構成方法。

本發明驅動的動力源特別適合于長時間小功率或短時間大功率輸出的地方，可以單獨使用，更適合與電機直接驅動的工作泵一起使用，組成上佳混合驅動系統，以適合各種形式的動力需求。本發明在需要節能的場所可以代替伺服電機或變頻電機使用，其優點是不但節能，而且使用和維護成本低，工作可靠性高，還可以方便地代替防爆電機應用在需要有防爆需求的場合。在液壓系統中使用本節能技術，比單純使用變頻電機進行節能改造要高20％以上的節能效果。

背景技術

現代社會對工業節能技術顯得越來越緊迫，液壓系統及其它泵控裝置的節能研究也是節能領域的一個重要課題，已經出現了許多有價值的液壓節能改造技術，比如，現在正廣泛應用的以變頻電機代替三相異步電機就取得了非常好的效益，但目前這些技術都有相當大的局限性，都存在一定的缺陷，一是節能不徹底，二是改造、使用和維護成本高。

研究現行液壓系統高能耗的根本原因，主要來自以下5個方面：

1、原動機與工作機動態功率不匹配，造成原動機大馬拉小車，空載能耗高達電機額定功率35％以上。這在慢節奏周期性生產的不銹鋼行業中應用的液壓系統最為典型，這些液壓站雖然使用了變量柱塞泵的節能工作方式，但其空載能耗損失仍然占總能耗80％以上。

2、液壓執行元件與其輸入功率不匹配，輸入功率遠大于負載實際需求，高壓能最終變成熱能損失掉。例如，在一條大生產線中，我們經常使用14.0MPa的高壓源去滿足所有的液壓執行元件的壓力需求，經深入研究表明，在這樣的系統中，80％的液壓執行元件只需要7.0MPa壓力就能充分滿足其實際需求，10％的液壓執行元件只需要3.0MPa的壓力就能滿足負載需要，只有另外10％的液壓執行元件需要12.0MPa左右的高壓動力源。更進一步研究表明，液壓系統中的執行元件一般情況下只是單行程對外作功，另外單行程幾乎空載運行，有些系統雙行程全部空載，只在行程末端需要高壓油保壓，即使在單行程對外作功過程中，很多執行元件并非全行程對外作功，這類油缸并不少見，比如鋼卷小車在提升過程中，有一段空載上升距離，接觸鋼卷后才需要高壓源提升一定距離，而下降過程中，理論上可以靠鋼卷自重驅動下降，又如卷取機卷筒外支撐油缸在上升和下降全行程過程中并不需要高壓油驅動，僅需要2.0MPa壓力就足以推動外支撐快速運動，只有當外支撐到達行程末端接觸卷筒球軸承后，才需要高壓油保壓，但此時并不消耗高壓油，可見這種空載驅動很浪費。這種粗放式的設計理念在現代液壓系統中造成了大量的電能浪費，這是典型的液壓執行元件與輸入功率不匹配所造成的重大損失，這在快節奏周期性生產中是高能耗的主要因素。

3、液壓系統中過多地使用閥控元件造成了高能耗結果。正因為一個大系統都統一使用了如上述2所描述的高壓壓力源，所以又必須使用減壓閥、節流閥、溢流閥等閥控元件，進一步增大了系統能量消耗。

4、液壓系統壓力高，造成系統內泄漏量大。液壓系統內泄漏量與系統壓力平方根成正比，增大系統壓力，必然增大系統內泄漏，還是因為一個大系統都統一使用了如上述2所描述的高壓壓力源，造成系統內泄漏大，系統發熱量高。

5、因為系統內泄漏大，發熱嚴重，不得不使用循環冷卻泵來強制冷卻液壓油，也由此增加了凈循環水的供給壓力，進一步增大了能耗。

由以上可以看出，要因1和要因2是能耗高的根源，解決了前兩種問題也就很好地解決了問題3～5。

可是，目前還沒有一種節能技術能很好地解決上述液壓高能耗的難題，現在終于有了本發明可以徹底予以解決，是一種完美的節能技術方法。