關于大型臂式斗輪堆取料機液壓系統節能研究

范廣善

華能曹妃甸港口有限公司

關于大型臂式斗輪堆取料機液壓系統節能研究

范廣善

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

大型臂式斗輪推料機；液壓系統；節能研究

引言

現代科研技術水平逐步發展，對建筑行業技術設別進行改良，能夠提高建筑行業技術設備應用效率，提高建筑行業的整體運行速率。本文以建筑工程中常用的大型臂式斗輪推料機液壓系統為例，進行系統節能措施進行研究。

一、大型臂式斗輪推料機液壓系統應用中存在耗能原因分析

（一）液壓系統固定參數值低造成耗能

大型臂式斗輪推料機液壓系統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進行壓力上下調節產生功，實現大型臂式斗輪推料機正常工作，但由于液壓系統中馬達系統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速率的影響，導致液壓系統整體參數固定值較小，液壓整體功率較低，系統運作速率降低，大型臂式斗輪推料機運行中數據前后平衡比重較低，機械運作時耗能量提高。

（二）液壓系統無用功比重較大

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

二、大型臂式斗輪推料機液壓系統節能調節內部改善措施

（一）液壓系統動力產生部分調節

液壓系統中進行液壓系統動力調節是進行調節的主要措施之一。大型臂式斗輪推料機的整體工作能源需求量較大，傳統機械設備中的動力源為液壓系統中的馬達，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生的無用功進行傳輸，導致液壓系統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；在液壓系統內部增加壓力泵，應用液壓運動中產生的壓力差對系統中馬達的動力輸送壓力進行調節，降低馬大運行的工作壓力，從而提高有用功的比重，是實現了大型臂式斗輪推料液壓系統節能處理。

（二）完善液壓系統能源分配

逐步完善液壓系統中能源的合理分配比重。液壓控制系統中馬達、傳輸帶、調節軸以及調節桿是液壓系統道德主要元件［2］，這些元件無法直接產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內部無用功比重，實現節能處理。例如：圖1［3］為大型臂式斗輪推料機液壓系統改裝圖。從圖中標識可以看出改裝后液壓系統的工作原理。原動力從溢流閥流出，經過平衡閥后分配到設備的主仰機部分和俯仰機部分，節流閥對輸送動力進行自動調節，最后經過電磁換向閥達到對原動力的輸送和回流應用。

（三）尋求合適的有用功傳輸介質進行有用功調節

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

圖1　大型臂式斗輪推料機液壓系統改裝圖

三、大型臂式斗輪推料機液壓系統節能調節外部調節措施

（一）外部機械調節減小無用功

大型臂式斗輪推料機液壓系統的外部調節節能措施第一，應用外部機械減小液壓系統運行中產生無用功比重，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，縮小液壓系統內部的重力，使外部重力與液壓系統內部重力之間保持平衡，提高主輔兩部分對液壓系統產生的動力進行平衡調節，縮小有用傳輸過程中的消耗比重，達到液壓系統節能調節作用。

（二）外部進行滑輪安裝調節無用功

外部系統中增加滑輪使主仰機部分和俯仰機部分進行液壓系統動力運行中，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節時，傳送帶物體傳送速率提高，滑輪運行中產生的滑動效應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的工作效率，實現了對液壓系統改進調節的效果。

結論

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

［1］李琳琳.小型斗輪挖掘機主體結構設計及關鍵機構有限元分析［D］.河北工業大學，2014.

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