绿色液压系统的研究与应用概述

　　引言

　　当前,世界上掀起一股“绿色浪潮”,环境问题已经成为世界各国关注的热点,并列入世界议事日程,各行业都将改变传统模式,推行绿色技术,发展相关的绿色材料、绿色能源和绿色技术。提出实现保护环境、提高资源效率的绿色生产过程的目标,采用绿色技术生产出绿色产品,如绿色机床、绿色汽车、绿色冰箱等,并用法律、法规规范企业行为,随着人们环保意识的增强,那些不推行绿色制造技术和不生产绿色产品的企业,将会在市场竞争中被淘汰,使发展绿色生产技术势在必行。

　　众所周知,液压技术目前主要以矿物型液压油为工作介质,所以很多时候人们都认为液压传动就是油压传动,于是液压元件也就分别被叫做液压泵,液压缸,油管等。而矿物型液压油固有的性质决定油压传动存在着污染环境、易燃、浪费能源等缺点,使得其与当前的“绿色浪潮”不符。液压技术又是现代工业所不可缺少的,机、电、液一体化是传动技术发展的必然趋势,这也必然要求用绿色液压系统取代传动液压系统。

　　1　绿色液压系统的要求及实现方法

　　什么是绿色液压系统,目前还没有统一的定义。通常人们认为,环境友好、效率高、功耗小的液压系统就是绿色液压系统。这仅仅是从使用角度对绿色液压系统的界定。我们认为真正的绿色液压系统应该是整个系统从设计、制造、包装、运输、使用到报废回收处理的全生命周期中,对环境的影响(负作用)最小,资源利用率最高,并使相关企业经济效益和社会效益协调优化的液压系统。也就是说绿色液压系统的元件和工作介质,从选材到生产制造,再到后续的包装运输、安装与投入使用,直到报废和系统元件与工作介质的回收,重新利用,处处都要做到绿色,整个的过程要涉及到不同的企业,并且要协调好这些相关企业的经济效益和社会效益。以下是具体要求和实现方法[1]。

　　(1)工作介质绿色化　当前液压系统对外界环境的污染最主要来自于其工作介质,一是要防止液压油本身的污染;二是要防止泄漏。首先在液压产品设计过程中就应本着预防为主、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;其次在工作介质的选择上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,采用无毒液压油;开发液压油的回收再利用技术;研制工作介质绿色添加剂;尤其是使用纯水和海水作为工作介质等。

　　(2)液压系统噪声　噪声是对工作环境的另一种污染,对人体健康也有较大影响,液压系统噪声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转速都很高,如果它们的转动部件不平衡,就会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。因此应对转子进行动平衡试验,且在产品设计时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。为减少液压冲击,可以延长阀门关闭时间,并在易产生液压冲击的部位附近设置蓄能器,以吸收压力波。另外,增大管径和使用软管,对减小和吸收振动都很有效。