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1. 研究目的与意义(文献综述)
1目的及意义(含国内外的研究现状分析)
1.1设计目的
将车辆作为动力,设计一个节能液压系统。该系统可以进行液压加药泵,液压马达,液压扳手和高压水枪等各种功能拓展。液压扳手紧定螺钉或更换法兰盘,用高压手枪定期清洗抽油机,电动加药和取样等,可以方便进行设备日常维护。
2. 研究的基本内容与方案
2基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施
2.1基本内容
具体节能设计措施:
液压系统中的元件节能:
1)节能泵
泵式液压系统中液压能的主要来源,同时也是能量损耗最大的部分,泵的效率对整个液压系统的效率有很大影响。在选择泵的时候,应综合考虑泵的效率。
常见泵的效率
类别 | 齿轮泵 | 叶片泵 | 螺杆泵 | 柱塞泵 |
容积效率 | 0.70-0.95 | 0.80-0.95 | 0.85-0.95 | 0.85-0.95 |
总效率 | 0.60-0.85 | 0.75-0.85 | 0.75-0.80 | 0.75-0.92 |
根据负载所需要的压力和流量,实现液压泵的输出自我调节,最大限度提高液压泵的效率。
2)液压缸的节能
近年来针对液压缸本身结构的改进方面的技术并没有很大突破,节能方案主要集中在降低摩擦,减少液压油的泄露上。但是将液压缸放到能量回收系统里,节能效果明显。
3)阀的节能
阀是液压系统中重要的组成部分,液压系统的每个工作过程都有它的参与。因此它的消耗不可忽视。
多路阀集成密度高,其结构较为紧凑,油路相对简单,压力和流量的损失较小。
4)定量泵加变频调速电动机电液系统
异步电动机变频系统变速效率高且性能较好,目前被广泛应用于液压系统。变频调速技术与其他液压调速技术相比,改善了功率因数,大幅度提高了原动机的效率。
5)负载敏感控制系统
该系统是一个闭环控制,它以压力作为反馈信号,可实现泵输出的流量,压力与负载的需求相匹配。这样就不存在溢流损失,使原动件的功率得到充分利用。
6)二次调节静液系统
自身闭环反馈基本上可以维持一次元件在恒压点工作,理论上不存在节流损失。结合蓄能器,可对制动消耗的能量和势能进行回收,同时也满足间歇性大功率的需求。系统中的储能器能够吸收压力峰值时的高压,减少了系统中限压元件的发热,节约了冷却费用。又由于系统中没有节流元件,理论上二次元件可从系统中无损耗的获取能源,极大地提高了系统的效率。
2.2设计目标
针对目前压裂车的发展趋势,高压力,大排量,以及高可靠性,无疑节能技术将是未来的核心力量。将油井油田的日常维修与节能技术进行集成,采用液压技术将使得油井油田的工作及其便利,可以提高工作效率,事半功倍。
3. 研究计划与安排
3进度安排
第1-3周调研,查资料,完成开题报告,研究方案的确定。第4-6周各种液压原件的选择,以节能型为主。液压系统框架的设计 第7-10周完整液压系统的设计、装配图及零件图的绘制,以及运动仿真。第11-12周 完成设计说明书及其它要求工作。 第13周 提交设计说明书及相关资料。 第14周 毕业答辩。
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 王文斌.机械设计手册[新版](第4卷)[m].北京:机械 工业出版社,2004.
[2]张志强,杨鑫,赵真,郭磊,吴军.全液压压裂车系统及作业能力分析。三一重型能源装备有限公司,北京,102202.
[3]徐兵,黄方平,张斌,新型节能变频式液压抽油机[j].机床与液压,2006,34(1):72-70,14
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