肖博濤，張 墨

(上海振華重工(集團(tuán))股份有限公司，上海 200125)

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實(shí)施機(jī)械液壓系統(tǒng)綠色設(shè)計(jì)的策略

肖博濤，張 墨

(上海振華重工(集團(tuán))股份有限公司，上海 200125)

以綠色理念融入機(jī)械液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)作為切入點(diǎn)，對(duì)機(jī)械液壓系統(tǒng)綠色設(shè)計(jì)展開(kāi)了分析與研討，提供了控制機(jī)械液壓系統(tǒng)的污染設(shè)計(jì)、噪聲設(shè)計(jì)，提高液壓機(jī)械系統(tǒng)的可達(dá)性、節(jié)能性等一系列方法和策略，為實(shí)現(xiàn)機(jī)械液壓系統(tǒng)的綠色設(shè)計(jì)提供了參考。

機(jī)械液壓系統(tǒng)；綠色設(shè)計(jì)；污染；噪聲；可達(dá)性；節(jié)能性

在設(shè)計(jì)機(jī)械液壓系統(tǒng)的具體工作中體現(xiàn)綠色設(shè)計(jì)理念，將綠色設(shè)計(jì)、環(huán)境意識(shí)、環(huán)保技術(shù)、科技智造等理念全面地應(yīng)用在機(jī)械液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)中，改變機(jī)械液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)只注重功能，忽視環(huán)保的痼疾，用實(shí)際行動(dòng)推進(jìn)機(jī)械液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)走向綠色、實(shí)用化、系統(tǒng)化的道路。

1 機(jī)械液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)綠色設(shè)計(jì)的基本原則

1.1 機(jī)械液壓系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)原則

機(jī)械液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)要立足于系統(tǒng)全壽命周期理論，將機(jī)械液壓系統(tǒng)與綠色發(fā)展、基本工作屬性與特殊運(yùn)行環(huán)境充分整合。設(shè)計(jì)必須立足于機(jī)械液壓系統(tǒng)的節(jié)能價(jià)值取向，將節(jié)能作為評(píng)定機(jī)械液壓系統(tǒng)綠色設(shè)計(jì)工作的核心基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)能源的高效使用達(dá)到機(jī)械液壓系統(tǒng)綠色設(shè)計(jì)的目標(biāo)與要求。

1.2 機(jī)械液壓系統(tǒng)的環(huán)保設(shè)計(jì)原則

機(jī)械液壓系統(tǒng)綠色設(shè)計(jì)還應(yīng)強(qiáng)調(diào)機(jī)械液壓系統(tǒng)的環(huán)境因素、回收工作，要在提高資源與能源利用率的基礎(chǔ)上，盡量控制機(jī)械液壓系統(tǒng)生產(chǎn)、使用、維護(hù)中對(duì)環(huán)境的破壞和壓力，使其能夠處于連續(xù)、穩(wěn)定、環(huán)保的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)、能源利用和資源節(jié)約等綜合目標(biāo)，在體系上落實(shí)設(shè)計(jì)中綠色理念和思維。

2 機(jī)械液壓系統(tǒng)綠色設(shè)計(jì)的建議和措施

機(jī)械液壓系統(tǒng)綠色設(shè)計(jì)不能單純將節(jié)能體系和綠色技術(shù)簡(jiǎn)單地堆砌，而是要科學(xué)優(yōu)化各項(xiàng)體系、技術(shù)、功能，這樣才能使機(jī)械液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)做到綠色與環(huán)保。實(shí)現(xiàn)綠色機(jī)械液壓系統(tǒng)必須從控制系統(tǒng)污染、抑制系統(tǒng)噪聲、提高系統(tǒng)可達(dá)性、提升系統(tǒng)節(jié)能性四個(gè)方面入手。

2.1 控制機(jī)械液壓系統(tǒng)的污染設(shè)計(jì)

在機(jī)械液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)實(shí)施預(yù)防為主的策略，在機(jī)械液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)初期建立治理污染的原則，充分考慮如何控制、降低和消除機(jī)械液壓系統(tǒng)污染源，從根本上抑制污染的產(chǎn)生和擴(kuò)大。機(jī)械液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中除了要強(qiáng)調(diào)選擇液壓系統(tǒng)元件的合理性，還要控制機(jī)械液壓系統(tǒng)參數(shù)和結(jié)構(gòu)的外部因素，可采取在機(jī)械液壓系統(tǒng)節(jié)流閥前后裝上精濾油器的方式預(yù)防油路污染，在有效提升機(jī)械液壓系統(tǒng)濾油器精度的同時(shí)，抑制因油路污染而引發(fā)機(jī)械液壓系統(tǒng)產(chǎn)生的錯(cuò)誤和問(wèn)題。機(jī)械液壓系統(tǒng)加工設(shè)計(jì)要強(qiáng)化元器件的尺寸、孔口、位置等重要參數(shù)，通過(guò)倒角設(shè)計(jì)預(yù)防元器件之間因振動(dòng)而產(chǎn)生的切割問(wèn)題。強(qiáng)化元器件、配管、閥門的清洗和處理程序，有效消除元器件外部存在的毛刺和油污，預(yù)防纖維、塵土進(jìn)入機(jī)械液壓系統(tǒng)內(nèi)部。組裝機(jī)械液壓系統(tǒng)前必須保持環(huán)境清潔，裝配后選擇與工作介質(zhì)相容的沖洗介質(zhì)認(rèn)真清洗，投入使用時(shí)，新油加入油箱前要經(jīng)過(guò)靜放沉淀，過(guò)濾后方可加入系統(tǒng)中，必要時(shí)可設(shè)中間油箱，進(jìn)行新油的沉淀和過(guò)濾，確保油液的清潔度。

2.2 控制機(jī)械液壓系統(tǒng)的噪聲設(shè)計(jì)

機(jī)械液壓系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生各種類型的噪聲，嚴(yán)重?fù)p害工作環(huán)境和周邊環(huán)境，是亟待治理的污染源。機(jī)械液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)前要做好系統(tǒng)噪聲的分析，形成對(duì)噪聲的系統(tǒng)性、結(jié)構(gòu)性、功能性的防護(hù)，從總設(shè)計(jì)層面抑制機(jī)械液壓系統(tǒng)噪聲的產(chǎn)生、傳播與危害。結(jié)合機(jī)械液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)，控制機(jī)械液壓系統(tǒng)的流體噪聲與機(jī)械噪聲。避免電動(dòng)設(shè)備、油壓系統(tǒng)和液壓馬達(dá)在高速運(yùn)動(dòng)和回轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的非周期運(yùn)動(dòng)，抑制機(jī)械液壓系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)的不平衡運(yùn)行，確保機(jī)械液壓系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定，抑制噪聲的產(chǎn)生。設(shè)計(jì)中應(yīng)注意傳動(dòng)部位的平和性，避免出現(xiàn)共振區(qū)，同時(shí)提高機(jī)械液壓零部件的設(shè)計(jì)強(qiáng)度、方向性，減少因零部件位置錯(cuò)誤、裝配失誤而引發(fā)的高頻噪聲。此外，要控制機(jī)械液壓系統(tǒng)內(nèi)部油路的速度、壓力、流量等關(guān)鍵參數(shù)，抑制機(jī)械液壓系統(tǒng)在油路中形成脈動(dòng)壓力，預(yù)防油路產(chǎn)生循環(huán)受阻、氣穴等問(wèn)題，有效控制油路的震蕩，預(yù)防來(lái)自內(nèi)部油路壓力的噪聲。要規(guī)范機(jī)械液壓系統(tǒng)部件設(shè)計(jì)，特別對(duì)于齒輪泵、配流盤、閥門等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的技術(shù)參數(shù)和壓力數(shù)據(jù)要予以高精度、全面性控制，預(yù)防油氣分離、吸油過(guò)程產(chǎn)生的氣泡和阻塞，吸收和降低機(jī)械液壓系統(tǒng)的振動(dòng)，抑制機(jī)械液壓系統(tǒng)噪聲的產(chǎn)生。

2.3 提高機(jī)械液壓系統(tǒng)的可達(dá)性

實(shí)現(xiàn)機(jī)械液壓系統(tǒng)可達(dá)性的提升要立足于系統(tǒng)分析、功能定位和結(jié)構(gòu)優(yōu)化這三個(gè)主要層面。第一，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械液壓系統(tǒng)的科學(xué)分析，要基于機(jī)械液壓系統(tǒng)動(dòng)力設(shè)計(jì)、控制體系、輔助設(shè)備的運(yùn)行實(shí)際和環(huán)境展開(kāi)全面分析，進(jìn)而有效提升機(jī)械液壓系統(tǒng)的集成度和節(jié)能性，減少元器件數(shù)量，實(shí)現(xiàn)機(jī)械液壓系統(tǒng)的模塊化，便于機(jī)械液壓系統(tǒng)的安裝和維護(hù)，提升機(jī)械液壓系統(tǒng)的可達(dá)性。第二，重點(diǎn)控制元器件的結(jié)構(gòu)性，在確保機(jī)械液壓系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下，對(duì)元器件的組態(tài)加以控制，減少焊接、鉚接等固定方式，增加元器件嵌入、螺栓等固定方式，有效提升其裝配效率，避免拆卸難度過(guò)高，預(yù)防因機(jī)械液壓系統(tǒng)產(chǎn)生振動(dòng)、連接不充分而出現(xiàn)的漏油、噪聲和污染等問(wèn)題。第三，要充分考慮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的科學(xué)優(yōu)化問(wèn)題，根據(jù)安裝和維護(hù)的形式確定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的空間和位置，科學(xué)設(shè)計(jì)油管、法蘭、閥門、接頭、檢查口等，采用插拔式、緊固式、板式等連接形式做到對(duì)關(guān)鍵零部件的穩(wěn)定連結(jié)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械液壓系統(tǒng)的功能和體系整合，提高額度裝配與拆卸速度，提升機(jī)械液壓系統(tǒng)的可達(dá)性。

2.4 提高機(jī)械液壓系統(tǒng)的節(jié)能性

節(jié)能不但能提升機(jī)械液壓系統(tǒng)的工作效率，有效控制機(jī)械液壓系統(tǒng)的污染，還能提升機(jī)械液壓系統(tǒng)的綜合功能，因此要在設(shè)計(jì)中將機(jī)械液壓系統(tǒng)節(jié)能性作為實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展的主要路徑和方法。在機(jī)械液壓系統(tǒng)元器件選擇中應(yīng)以高效率、節(jié)能化為價(jià)值取向，提升控制機(jī)械液壓系統(tǒng)的變量維度，減少機(jī)械液壓系統(tǒng)的能量損失，應(yīng)用集成電路和智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)械液壓系統(tǒng)元器件的節(jié)能性和環(huán)保性。現(xiàn)代液壓技術(shù)和系統(tǒng)不但可以提升機(jī)械液壓系統(tǒng)的效率，而且能有效控制機(jī)械液壓系統(tǒng)的能耗，通過(guò)機(jī)械液壓系統(tǒng)的壓力補(bǔ)償、荷載智能控制、功率實(shí)施調(diào)節(jié)等先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備的使用，達(dá)到機(jī)械液壓系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定和連續(xù)，提升機(jī)械液壓系統(tǒng)的工作效率，在技術(shù)層面上確保效率的提升，實(shí)現(xiàn)機(jī)械液壓系統(tǒng)節(jié)能、高效、綠色的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

3 結(jié)語(yǔ)

機(jī)械液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)要確保系統(tǒng)的綠色、環(huán)保、智能等一系列目標(biāo)，在設(shè)計(jì)中強(qiáng)化機(jī)械液壓系統(tǒng)的功能意識(shí)和生命周期意識(shí)，充分應(yīng)用先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)、環(huán)保技術(shù)，使機(jī)械液壓系統(tǒng)綠色設(shè)計(jì)工作能適應(yīng)實(shí)際要求和發(fā)展需要，做到對(duì)機(jī)械液壓系統(tǒng)的有效優(yōu)化，在實(shí)現(xiàn)機(jī)械液壓系統(tǒng)綠色功能和多樣化控制等目標(biāo)的基礎(chǔ)上，體現(xiàn)出機(jī)械液壓系統(tǒng)綠色、全周期的設(shè)計(jì)思路和取向，使綠色設(shè)計(jì)更加適應(yīng)機(jī)械液壓系統(tǒng)工作的要求，為機(jī)械液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作的系統(tǒng)化、科學(xué)化提供平臺(tái)。

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The strategy of implementing green design of mechanical hydraulic system

XIAO Bo-tao, ZHANG Mo

(Shanghai Zhenhua Heavy Industry (Group) Co., Ltd., Shanghai 200125, China)

The integration of green concept into mechanical hydraulic system design was taken as the entry point, and the green design of mechanical hydraulic system is analyzed and discussed. It provides measures of pollution and noise control design on mechanical hydraulic system, and improving the accessibility of hydraulic machinery system, hoping to provide some reference for the green design of mechanical hydraulic system.

Mechanical hydraulic system; Green design; Pollution; Noise; Accessibility; Energy saving

2017-01-05

肖博濤(1985-)，男，本科，工程師； 張墨(1990-)，男，本科，工程師。

TH137

B

1674-8646(2017)04-0144-02