液压机液压系统绿色设计原则_上海荣沃机械有限公司
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液压机液压系统绿色设计原则

时间:2018-05-09 09:19   作者:admin021 点击: 次
1、液压机液压系统绿色设计原则
  该设计原则是在传统液压系统设计中通常依据的技术原则、成本原则和人机工程学原则的基础上纳入环境原则,并将环境原则置于优先考虑的地位。液压系统设计的原则可概括如下:
  (1)资源最佳利用率原则
  少用短缺或稀有有原材料,尽量寻找其代用材料,多用废料,余料或回收材料作为原材料;提高产品的可靠性和使用寿命;尽量减少产品中材料的种类,以利于产品废弃后的有效回收等。
  (2)能量损耗最少原则
  尽量采用相容性好的材料,不采用难以回收或无法回收的材料;在保证产品耐用的基础上,赋予产品合理的使用寿命,努力减少产品使用过程中的能量消耗。
  (3)零污染原则
  尽量少用或不用有毒有害的原材料。
  (4)技术先进性原则
  优化产品性能,在结构设计中树立“小而精”的设计思想,有同一性能情况下,通过产品的小型化尽量节约资源的使用量,如采用轻质材料,去除多余的功能、避免过度包装等,减轻产品重量;简化产品结构,提倡“简而美”的设计原则,如减少零部件数目,这样既便于装配、拆卸,又便于废弃后的分类处理;采用模块化设计,此时产品是由各功能模块组成,既有利于产品的装配、拆卸,又便于废弃后的回收处理,在设计过程中注重产品的多品种及系列化;采用合理工艺,简化产品加工流程,减少加工工序,简化拆卸过程,如结构设计时采用易于拆卸的连接方式、减少紧固件用量、尽量避免破坏性拆卸方式等;尽可能简化产品包装且避免产生二次污染。
  2、液压系统绿色设计策略
  (1)工作介质污染控制
  液压系统一思想污染物、入侵污染物和生成污染物。在产品设计过程中应本着预防为主、治理为辅的原则,充分考虑如何消除污染源,从根本上防止污染。
  在设计阶段除了要合理选择液压系统元件的参数和结构外,可采取以下措施控制污染物的影响。在节流阀前后装上精滤油器,滤油器的精度取决于控制速度的要求。所有需切削加工的元器件,孔口必须有一定的倒角,以防切割密封件且便于装配。所有元器件、配管等在加工工序后都必须认真清洗,消除毛刺、油污、纤维等;组装前必须保持环境的清洁,所有元器件必须采用干装配方式。装配后选择与工作介质相容的冲洗介质认真清洗。投入正常使用时,新油加入油箱前要经过静置沉淀,过滤后方可加入系统中,必要时可设中间油箱,进行新油的沉淀和过滤,以确保油液的清洁。
  工作介质污染的另一方面是介质对外部环境的污染。应尽量使用高黏度的工作油,减少泄漏;尽快实现工程机械传动装置的工作介质绿色化,采用无素液压油;开发液压油的回收再利用技术;研制工作介质绿色添加剂等。
  (2)液压系统噪声控制
  液压系统噪声是对工作环境的一种污染,分机械噪声和流体噪声。在液压系统中,电动机、液压泵和液压马达等的转速都很高,如果它们的转动部件不平衡,就会产生周期性的不平衡力,引起转轴的弯曲振动。这种振动传到油箱和管路时,会因共振而发出很大的噪声,应对转子进行动平衡试验,且在产品设计时应应注意防止其产生共振。机械噪声还包括机械零件缺陷和装配不合格而引起的高频噪声。因此,必须严格保证制造和安装的质量,产品结构设计应科学合理。
  在液压系统噪声中,流体噪声占相当大的比例,这种噪声是由于油液的流速、压力的突变、流量的周期性变化以及泵的困油、气穴等原因引起的,以液压泵为例,在液压泵的吸油和压油循环中,产生周期性的压力和流量变化,形成压力脉动,从而引起液压振动,并经出油口传播至整个液压系统,同时,液压回路的管路和阀类元件对液压脉动产品反射作用,在回路中产生波动,与泵发生共振,产生噪声。
  开式液压系统中混入了大约5%的空气。当系统中的压力低于空气分离压时,油中的气体就迅速地大量分离出来,形成气泡,当这些气泡遇到高压便被压破,产生较强的液压冲击。因此在设计液压泵时,齿轮泵的齿轮模数应量取小值,齿轮取最大数,卸荷槽的形状和尺寸要合理,以减小液压冲击;柱塞泵的柱塞数的确定应科学合理,并在吸、压油配流盘上对称的开出三角槽,以防柱塞泵困油;为防止空气混入,泵的吸油口应足够大,而且应没入油箱液面以下一定深度,以防吸油后因液面下降而吸入空气,为减少液压冲击,可以延长阀门关闭时间。

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