气动执行器系统节能研究概述

气动系统具有简单可靠、传递介质易获取等优势,应用范围不断扩展,但其能量利用率最低仅有20%,限制气动技术进一步发展。本文总结当前国内外气动系统节能技术进展,发现合理利用排气可显著提升节能效率,并将排气利用分类为直接利用排气、回收利用排气、转化能量形式三种节能方式,分析了不同节能方式的优势,为后续气动系统节能研究提供理论依据。     

气动系统的节能

介绍了气动系统的能耗现状和国内外气动系统的节能技术,针对当前气动系统节能存在的问题,提出了亟待解决的瓶颈难题,并在此基础上给出了新的节能技术体系,展望了我国气动系统节能的前景。     

节能气动系统特性研究

作者提出一种新的节能近50%的节能气动系统。简单介绍了系统的组成和工作原理,通过计算机仿真,系统地分析了各主要参数对其工作循环中各阶段特性的影响规律：特别深入地研究了蓄能气罐容积的选择问题。为提高生产效率、节约能源,设计和抗议应用节能气动系统提供了适用的数据和理论依据。     

喷雾直接冷却压缩空气特性分析

压缩空气广泛应用于工业生产,但产生压缩空气的效率不高,成为气动系统效率低的主要原因。应用喷雾直接冷却压缩空气以降低压缩能耗,提高气动系统效率,达到节能减排的目的。分析了空气压缩方式、压缩机空气入口温度、喷雾颗粒和不同比体积对压缩机能耗和节能效率的影响。通过计算分析,在喷雾比体积下,采用喷雾直接冷却压缩空气,节能效率最高能达到38.8%,喷雾冷却压缩空气为压缩空气节能提供了一种有效的方式。     

压缩空气系统气动效率研究

研究了驱动气动工具、气动元器件系统的压缩空气能量传递过程,结合PV图示方法进行了热力学分析,精确计算各种情况的压缩空气有效能量,给出一般动力压缩空气系统气动驱动效率。用PV图示直观展示系统气动能源效率状况,促进重视压缩空气系统节能工作,合理、高效地使用压缩空气。     

一种基于小型空压机的直驱系统

针对气动系统能量效率低这一主要问题,提出一种气动系统节能的新方法。其思想是通过使用小型气泵直接驱动执行机构,形成闭式回路,循环利用执行机构腔内已经产生的高压气体,消除传统回路的排气阶段。首先设计了小型空压机直接驱动的气动回路,搭建了相应的闭式回路实验台;其次,开展不同工况下气缸往复运动实验研究,验证原理上的可行性;然后,针对直驱系统的问题进行回路改进以满足系统所需的空气量及响应要求;最后,通过实验验证了直驱系统的节能特性。结果表明,所提出的直驱系统相比传统回路运行简单且能提高气动系统的能量效率。     

气动系统节能研究的发展现状

随着气动技术的广泛应用以及全社会节能减排的大力推行,气动系统的节能研究意义重大。通过分析典型气动系统能量的传递和转换流程,针对压缩空气生产环节、管路与控制元件环节以及执行元件与用气设备环节综述了节能措施的研究现状,并对今后气动系统节能的发展进行了展望。     

气动发动机能量转移系统分析

描述了一台单缸二冲程气动发动机的能量转移系统，利用火用分析法对该系统各个环节的能量使用效率进行了分析。分析结果表明：制备效率和气动发动机的指示效率是造成总能量效率偏低的主要原因；在气动发动机能量转移系统中，应该选择合适的压缩机并采用多级压缩、中间冷却的方式制备压缩空气；采用串联气缸等温膨胀方式多级利用压缩空气，可以提高气动发动机的指示效率；在能量转移系统中，应该采用容积膨胀减压方式减少减压环节的可用能损失；合理利用低温排气的冷量火用可以提高气动发动机能量转移系统的总能量效率。     

自动控制系统中的气动系统节能设计及应用

采用气动技术解决工业生产中的问题,其特征是灵活性强,既适用于解决某种问题的气动技术方案,也适用于解决其它场合的相同或相似的问题。从气源分析、设计方案的组成到应用,提出了较新的气动系统节能措施。     

桥式气动回路节能方法实验系统研究

桥式气动回路由多个开关阀独立控制系统进气与排气,可有效节约气动系统耗气量。为了发挥桥式气动回路结构优势,验证理论计算获得的进排气通断时间合理性,实现气动系统节能及活塞运行平稳性,利用LabVIEW开发平台,通过硬件组建、系统建模与软件开发,完成适用于4个开关阀组成的桥式气动回路节能方法实验系统。通过仿真与实验、数据处理与分析,所研发的实验系统功能完善,工作稳定,能够根据定时、定量进排气等多方面需求完成测控功能,检测数据准确有效,实现了对桥式气动回路节能方法理论计算结果的校准及节能效果的评估。     

机械压力机节能型气压式制动方式设计理论

在分析现有机械压力机制动方式存在耗能耗材的不足基础上,提出机械压力机节能型气压式制动系统,并论述其工作原理。通过对机械压力机采用节能型气压式制动方式工作过程的分析,建立由气体的能量方程、流量连续方程、状态方程和制动气缸制动过程的动力学方程组成的数学模型。通过对节能型气压式制动气缸内气体热力学特性的分析,建立制动过程中制动力及制动功的计算公式。针对JH23-63型630 kN机械压力机,研制节能型气压式制动装置,并试验验证了该数学模型的正确性、实用性和可靠性。     

气压传动系统实现节能降耗的主要途径的研究

气压传动系统由于其工作介质环保,使用越来越广泛。但由于气动系统效率低,阻碍了它在更广的领域的应用。本文通过对气压传动系统的整个工况的分析,指出了气动系统节能降耗的主要途径,通过这些途径可使气动系统的效率有较大提高。     

压缩空气系统节能技术的研究进展

介绍了压缩空气系统的节能技术及其应用,探讨了压缩空气系统行业在节能技术方面的发展前景。压缩空气系统主要节能技术有空压机群系统优化、局部增压技术、管网设计、泄漏检测以及基于流量供给的气动节能理论等,从压缩空气的生产、输送到使用环节,提高系统的能源利用效率,为压缩空气系统节能技术提供有价值的发展方向。     

恒压式气动储气装置设计与仿真分析

为提高气动系统能效,提出了一种恒压式气动储气装置,取代传统定容式储气罐。首先,对恒压式气动储气装置的结构原理进行设计说明;然后,在AMESim中对一个典型气动回路进行建模仿真,对比在回路中使用传统定容式储气罐和恒压式储气装置的不同系统工作特性。结果表明:所设计的恒压式储气装置能够实现良好的稳压特性,同时表现出了显著的节能效果。     

新结构高效（节能）异步电动机的实用化研究

介绍了一种新型高效节能电机,详细概述了其研制方法、仿真过程、基本结构和工作原理,通过其基本的结构理论分析了其优越性,并通过实验对其性能进行进一步研究,理论与实践相结合得出一款高效节能异步电机,尤其在电动汽车领域具有很好的节电效果,经济效益显著,值得推广。     

盾构推进液压系统节能技术分析与验证

为解决盾构推进液压系统能耗高的问题,以常见的"泵控调速+阀控调压"与"阀控调速+阀控调压"两种控制系统为研究对象,对其工作原理进行详细地说明;通过理论和仿真对比分析两种推进系统的节能效果,得出"泵控调速+阀控调压"推进系统相对于"阀控调速+阀控调压"的节能比达到30％ ～40％,其推进系统节能效果更明显;最后通过工程应...     

压缩空气动力应用的发展现状及展望

提出压缩空气不仅可以作为工作介质，而且可以储存能量作为一种动力源。阐述了常规气动伺服控制系统研究的现状，认为以PWM和PCM调制方式为主的开关伺服控制技术仍然是研究的热点。说明了气动系统节能必须重视压缩空气生产、处理、储存、分配与控制等各个环节，并需根据具体情况采取合适的节能技术和方法。综述了高压气动系统和元件的研究概况，指出高压化是气动系统发展的一个方向。提出绿色气动动力系统，并展望其良好的发展前景。