叉车工作产生四大能量损失 节能控制急速亟需研究
- 2013-12-11 09:32:162626
来源：中国物流设备网
叉车工作时液压系统耗损大
1、能量损失
叉车工作时是边行驶边作业，负荷变化频繁且变化范围较大。其液压系统工作时存在着三次能量转换，包括液压泵产生高压油，将机械能转换为压力能；执行装置和液压元件将油液的压力能转换为机械能和热量。整个能量转换和传输过程伴随着能量损失，同时，发动机、泵、阀、负载相互之间的不匹配也会产生较大的能量损失。
2、功率匹配能量损失
叉车作业环境和作业对象不同，对发动机的功率需求也不同，发动机的调整特性，发动机万有特性曲线。当发动机和液压泵联合工作时，从发动机调速特性和万有特性可知，发动机每个调速拉杆位置都对应着佳节能工作点和大功率点，并以此作为发动机和液压泵和佳匹配调整液压泵的吸收功率。由于叉车工作负载的多变性，使液压泵的吸收功率发生变化，引起发动机转速偏离佳节点。
3、液压源能量转换损失
叉车液压系统工作时，液压泵体内相对运动部件之间因存在间隙，结合面间密封不严，使液压泵产生泄漏，造成系统功率损失；油液因有一定的粘性，流经泵体内表面时会受到流阻产生能量损失；油液在负压条件下的气穴和在高压条件下的体积压缩产生能量损失；在吸油过程中由于吸油阻力太大、油液粘度大及液压泵转速过高等原因而导致油液不能全部充满密封工作腔等原因产生容积损失，使泵的效率下降。
4、液压系统能量传输损失
叉车液压系统的管路通常由若干段管道串联而成，其中每一段又串联一些诸如弯头、控制阀、过滤器、管接头等形成局部阻力的装置，当液压油流经管道、弯头、控制阀和管接头等时产生沿和压力损失和局部压力损失；液压缸等执行元件工作时因设计和加工工艺不合理，摩擦副接触面积产生摩擦损失。这些压力和摩擦损失使油液流动时的液阻、发热量改变，造成液压系统油温过高。据有关资料统计，当叉车液压系统油温超过85摄氏度时，膨胀系数大的铝壳产生二次扫堂现象，液压阀易于卡死，起升油缸的上升速度明显下降，密封件和高压软管易于老化，元件的小孔和缝隙易于堵塞。
结语：叉车在工作过程中频繁进行举升下降、加速减速、前进后退，这些工况都将产生大量能量，传统叉车未能回收这部分能量使之转化为热能作用到空气和液压系统中。目前，业内对于叉车节能技术的研究，多数都集中在提高元器件的性能、改进液压系统效率和提高动力系统与液压系统的功率匹配三方面。这些节能技术已非常成熟，也取得了一定的节能效果，但其主要依赖于基础元器件性能的改善，在短期内难以取得飞跃性的突破。
目前，山河智能新型节能电动叉车成功回收了货物举升过程中产生的重力势能，填补国内节能技术的空白，对提高山河智能叉车品牌的核心竞争力、全面进入发达国家物流机械市场具有重要的现实意义。据了解，山河智能新型节能技术主要依托于能量再生、储存与再利用，技术着眼点是基于回收车辆加速、制动、转向过程中产生地动能及重力势能，经能量回收系统转化为电能储存于蓄电池再利用。通过能量回收利用，可以使蓄电池单次充电使用时间多延长30%，在很大程度上解决了蓄电池充电时间长，工作时间短的问题。在实际操作中，驾驶员可以自由选择车辆运行模式，只要按下节能模式切换按钮，能量回收模块就会被激活，当重物达到或超过系统设定载荷时即可自动回收负载势能。