范廣善

華能曹妃甸港口有限公司

關(guān)于大型臂式斗輪堆取料機液壓系統(tǒng)節(jié)能研究

范廣善

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本文對大型臂式斗輪推料機液壓系統(tǒng)耗能原因進行分析，從系統(tǒng)運行內(nèi)部原因和外部原因兩部分提出節(jié)能措施。

大型臂式斗輪推料機；液壓系統(tǒng)；節(jié)能研究

引言

現(xiàn)代科研技術(shù)水平逐步發(fā)展，對建筑行業(yè)技術(shù)設(shè)別進行改良，能夠提高建筑行業(yè)技術(shù)設(shè)備應(yīng)用效率，提高建筑行業(yè)的整體運行速率。本文以建筑工程中常用的大型臂式斗輪推料機液壓系統(tǒng)為例，進行系統(tǒng)節(jié)能措施進行研究。

一、大型臂式斗輪推料機液壓系統(tǒng)應(yīng)用中存在耗能原因分析

（一）液壓系統(tǒng)固定參數(shù)值低造成耗能

大型臂式斗輪推料機液壓系統(tǒng)的主要分為主仰機部分和俯仰機部分［1］。這兩部分的動力來源都是液壓系統(tǒng)進行壓力上下調(diào)節(jié)產(chǎn)生功，實現(xiàn)大型臂式斗輪推料機正常工作，但由于液壓系統(tǒng)中馬達系統(tǒng)與傳送帶工作過程中傳輸速率受到主仰機和俯仰機工運轉(zhuǎn)速率的影響，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)整體參數(shù)固定值較小，液壓整體功率較低，系統(tǒng)運作速率降低，大型臂式斗輪推料機運行中數(shù)據(jù)前后平衡比重較低，機械運作時耗能量提高。

（二）液壓系統(tǒng)無用功比重較大

由于大型臂式斗輪推料機的體型較龐大，液壓系統(tǒng)中馬達運作與傳送帶將運輸物品從主仰機部分傳輸?shù)窖鰴C部分時，需要時間較長，液壓系統(tǒng)中各部分進行物體物體傳輸過程中都需要從馬達發(fā)動機中分取一部分動力，這個過程中將馬達前期產(chǎn)生的功都轉(zhuǎn)化為無用功，導(dǎo)致大型臂式斗輪推料機的有用功比重降低，液壓系統(tǒng)的無用功比重降低，液壓系統(tǒng)耗能加大。

二、大型臂式斗輪推料機液壓系統(tǒng)節(jié)能調(diào)節(jié)內(nèi)部改善措施

（一）液壓系統(tǒng)動力產(chǎn)生部分調(diào)節(jié)

液壓系統(tǒng)中進行液壓系統(tǒng)動力調(diào)節(jié)是進行調(diào)節(jié)的主要措施之一。大型臂式斗輪推料機的整體工作能源需求量較大，傳統(tǒng)機械設(shè)備中的動力源為液壓系統(tǒng)中的馬達，單一的動力源不僅需要滿足整體大型臂式斗輪推料機的正常運行，同時還要對大型臂式斗輪推料機啟動過程中產(chǎn)生的無用功進行傳輸，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)中馬達機的工作壓力較大，影響了大型臂式斗輪推料的工作效率；在液壓系統(tǒng)內(nèi)部增加壓力泵，應(yīng)用液壓運動中產(chǎn)生的壓力差對系統(tǒng)中馬達的動力輸送壓力進行調(diào)節(jié)，降低馬大運行的工作壓力，從而提高有用功的比重，是實現(xiàn)了大型臂式斗輪推料液壓系統(tǒng)節(jié)能處理。

（二）完善液壓系統(tǒng)能源分配

逐步完善液壓系統(tǒng)中能源的合理分配比重。液壓控制系統(tǒng)中馬達、傳輸帶、調(diào)節(jié)軸以及調(diào)節(jié)桿是液壓系統(tǒng)道德主要元件［2］，這些元件無法直接產(chǎn)生動力源供給大型臂式斗輪推料機運行，但是能夠通過改善各個元件之間的分布趨勢，完善液壓系統(tǒng)中能源的綜合分配，達到降低大型臂式斗輪推料機液壓系統(tǒng)內(nèi)部無用功比重，實現(xiàn)節(jié)能處理。例如：圖1［3］為大型臂式斗輪推料機液壓系統(tǒng)改裝圖。從圖中標(biāo)識可以看出改裝后液壓系統(tǒng)的工作原理。原動力從溢流閥流出，經(jīng)過平衡閥后分配到設(shè)備的主仰機部分和俯仰機部分，節(jié)流閥對輸送動力進行自動調(diào)節(jié)，最后經(jīng)過電磁換向閥達到對原動力的輸送和回流應(yīng)用。

（三）尋求合適的有用功傳輸介質(zhì)進行有用功調(diào)節(jié)

大型臂式斗輪推料機液壓系統(tǒng)進行節(jié)能調(diào)節(jié)也可以從內(nèi)部系統(tǒng)中尋求合理的傳輸介質(zhì)，保障液壓系統(tǒng)參數(shù)平衡。液壓系統(tǒng)中參數(shù)提高可以方式一方面，通過增加液壓系統(tǒng)的動力源，使液壓系統(tǒng)中馬達產(chǎn)生的動力元能夠經(jīng)過消耗能源補充，平衡參數(shù)，例如：在大型臂式斗輪推料機液壓系統(tǒng)內(nèi)部增加小型動力泵［4］，提高馬達產(chǎn)生的原動力量，馬達產(chǎn)生的原動力增加，無用功和有用功比重增加，參數(shù)平衡，達到節(jié)能效果；另一方面，液壓系統(tǒng)內(nèi)部增加重力平衡力，即對仰機部分和俯仰機部部分產(chǎn)生外部重力內(nèi)部平衡調(diào)節(jié)，平衡液壓系統(tǒng)參數(shù)，實現(xiàn)節(jié)能效果。

圖1　大型臂式斗輪推料機液壓系統(tǒng)改裝圖

三、大型臂式斗輪推料機液壓系統(tǒng)節(jié)能調(diào)節(jié)外部調(diào)節(jié)措施

（一）外部機械調(diào)節(jié)減小無用功

大型臂式斗輪推料機液壓系統(tǒng)的外部調(diào)節(jié)節(jié)能措施第一，應(yīng)用外部機械減小液壓系統(tǒng)運行中產(chǎn)生無用功比重，減小外部大型臂式斗輪推料機空間分布位置，縮短機械設(shè)備物體傳輸過程中的耗能時間。例如：對大型臂式斗輪推料機外部仰機部分和俯仰機的連接距離縮短，縮小液壓系統(tǒng)內(nèi)部的重力，使外部重力與液壓系統(tǒng)內(nèi)部重力之間保持平衡，提高主輔兩部分對液壓系統(tǒng)產(chǎn)生的動力進行平衡調(diào)節(jié)，縮小有用傳輸過程中的消耗比重，達到液壓系統(tǒng)節(jié)能調(diào)節(jié)作用。

（二）外部進行滑輪安裝調(diào)節(jié)無用功

外部系統(tǒng)中增加滑輪使主仰機部分和俯仰機部分進行液壓系統(tǒng)動力運行中，不同有用功傳輸比重增加。外部安裝滑輪可以使大型臂式斗輪推料機進行自動調(diào)節(jié)時，傳送帶物體傳送速率提高，滑輪運行中產(chǎn)生的滑動效應(yīng)可以與傳送帶的阻力之間相互抵消，保障有用功傳輸中耗能情況降低，提高了大型臂式斗輪推料機液壓系統(tǒng)的工作效率，實現(xiàn)了對液壓系統(tǒng)改進調(diào)節(jié)的效果。

結(jié)論

大型臂式斗輪推料機液壓系統(tǒng)是現(xiàn)代建筑中經(jīng)常應(yīng)用的一種建筑設(shè)備，為了提高施工工程的整體工作效率，降低設(shè)備無用功消耗，對大型臂式斗輪推料機液壓系統(tǒng)耗能原因進行分析，從內(nèi)部和外部兩方面進行節(jié)能措施探究，對機械設(shè)備進行節(jié)能改善，促進我國現(xiàn)代機械設(shè)備應(yīng)用程度的深入發(fā)展。

［1］李琳琳.小型斗輪挖掘機主體結(jié)構(gòu)設(shè)計及關(guān)鍵機構(gòu)有限元分析［D］.河北工業(yè)大學(xué)，2014.

［2］王碧凱.北方高寒地區(qū)斗輪堆取料機存在問題及改進方案研究［D］.東北石油大學(xué)，2014.