铁路起重机起升机构液压系统的节能探究

铁路起重机起升机构液压系统的节能探究

王永武刘财

关键词：铁路起重机、液压系统、耗能、节能

引言：铁路液压系统起重机构液压系统主要有液压泵，液压油和液压平衡阀组成，这三部分很大程度上影响了液压系统的耗能情况。要保持液压泵的选择是最优的最低耗能的组合，采用先进的控制系统监控；选择粘度不会随温度增加的液压油，换用敏感平衡阀等，通过以上几种方式去解决液压系统的高耗能的问题。

一、铁路起重机起升结构液压系统的介绍

液压系统有一个子系统是卷扬卷筒离合器和外抱制动器的控制回路系统，当吊钩进行升降运作时，内涨离合接合，外抱制动器松开，通过液压马达实现住掉钩的升降动作。液压驱动的优点是传动比大，可实现大范围的无极调速，结构紧凑，运转平稳，操作方便，过载保护性好。缺点是液压传动元件的制造精度要求高，液压容易泄露。目前液压驱动在流动式起重机上获得广泛的应用。

二、铁路起重机起升机构液压系统的耗能现状

1、铁路起重机起升结构液压系统与负载功率匹配不佳

铁路起重机情况多变的情况下作业，尤其是铁路救援起重机更是要求什么情况都能够适应，要求高速度的救援，在这种铁路救援起重机中就很容易遇到不同的负载重量的需求，铁路救援起重机有具有一定额定起重，起重的重量是固定的，如果在起重的过程中遇到大吨位的起重机去起重小吨位的重量的时候，这种时候液压系统的压力就增大，能耗也就变大，导致起重机液压系统的效率变低。这种就是铁路起重机液压系统与负载的功率不匹配造成了液压系统的压力变大，耗能变大，这就需要在大吨位的起重机去起重低吨位的东西时去控制液压系统的压力，让液压系统变得节能高效。

2、选择液压泵和液压油不合理

液压泵和液压油对液压系统的效率影响很大。在液压传动系统中，液压泵是液压传动系统的动力元件，它是将原动机输入的机械能转换成液体压力能的能量转换装置。在液压传动系统中属于动力元件，是液压传动系统的重要组成部分，其作用是向液压系统提供压力油。由于选择的液压泵的不合理造成了调节液压不合理，使得液压系统耗能增加。在加上液压油的选择不当和加油时间不合理，造成液压油的粘度在温度上升是温度变化大，压力变化是粘度上升大造成了液压系统的耗能增加。由于种种原因，在其他国家液压应用普遍的时候，我国却才处于刚刚接触状态，那时候由于军事方面想要发展，就离不开液压泵，而我国的液压技术根本就不够成熟。

三、铁路起重机起升机构液压系统的节能措施

1、液压系统和负载功率的匹配

铁路起重机的起升机构的液压系统在负载一定的重量起升时，液压泵这个时候付出的压力是在做有用功，耗能没有被浪费掉，在液压系统起重下降的时候，液压泵这个时候输出的能量一部分就被浪费掉了。在传统的普通平衡阀是按照起重机的最大的背压限度来设置的，所以在起重机在其中吨位较小的东西时，负载的重力不能够克服传统平衡阀设定的背压值，这个时候就需要液压泵输出更大的压力，消耗更多的能量来克服传统平衡阀设置的背压。要是想解决液压系统和负载的功率不匹配这个问题的话就需要是使用新型的敏感液压平衡阀，这种新型的平衡阀能够随着负载的重量的大小，来调节背压的大小。这样液压泵就不用输出更大的能量来克服背压，这样就节省了很大的能量。

2、合理选择控制元件

要是想降低压力的损失就需要通过合理选择控制元件和系统管路及合理的调整系统的压力来实现。首先需要选择效率高的元件，例如比例阀等，其次提高阀的质量，制作精良，减少油液在阀内部的阻力，减少应阻力产生的耗能。在其次通过合理的阀的组合，通过集成阀，集成的元件可以防止泄露，减少流量的损失。最后，可以采用增压和减压回路或简化回路设计，避免在非高压的情况下耗费能量。再来就是元件要避免流向的混乱，混乱的流向由于液体内部很大的摩擦会引起很大的能量内耗。这样合理的选择控制元件，调节了在非高压情况下的能量浪费，也减少了液体内部摩擦产生的内耗，这样下来就节省了很大的不必要的能耗。

3、合理选择液压油的粘度

液压油是液压系统灵活运作的必备的东西，可以使得液压的较好的传送，但是液压油的粘度会受温度和压力的影响，在温度升高和压力增大的时候，倘若液压油的粘度增大会使得泵的效率变低能耗变大。首先选择液压油的时候，就要选择液压油的粘度随温度变化小的，这样就可以使得维持液压系统的工作效率，不会造成过多的浪费。其次选择液压油要随压力的增大上升小，减少灌录的压力大处的摩擦增大，减少压力的损失。

4、采用蓄能器降低系统设备功率节能

低压的大流量的液压系统就采用大流量的液压泵，小流量的液压系统就采用小流量的液压系统。倘若采用蓄能器的话，来增大短时间的大流量们可以达到节省能量的目的。蓄能器更加的方便快捷，相当于一个辅助的动力源，这个还能够缓和冲击压力，减少耗能。

5、利用科学技术来完善对液压系统的控制

能够很好的使得液压系统减少能量的损耗，就需要对液压系统各个方面进行实时的监控。能够用网络形成控制系统，能够检测到液压系统各方面出现的问题，控制阀门，控制流量的流向，控制压力，使得资源能够合理的分配，达到节省能量的目的。

结语：铁路起重机起重机构液压系统存在的个方面的耗能情况，通过换用敏感的平衡阀，合理选择控制元件，合理的选用液压油来解决，只要能够实时的监控液压系统，及时的调控就能够使得耗能减少，让液压系统更加节能。

参考文献：

1、郭美华液压起重机能量回收的再利用及平衡分析【J】起重机械【J】2009.03.20【J】100-200

2、王建刚矿用液压起重机底盘结构有限元分析【J】煤炭技术【J】2015.04.10【J】50-200

3、隋立强全液压起重机液压油的选用、更换与控制【J】山东电力高等专科学校学