通过更好地教育流体动力技术及其适当应用来提高效率

NFPA的节能液压和气动会议揭示了许多影响流体动力行业的重要问题,包括需要加强对流体动力技术的教育,这将有助于设计更节能的系统。

卡特彼勒336E H混合动力挖掘机采用液压动力而不是电力来捕获和再利用能源。
卡特彼勒336E H混合动力挖掘机采用液压动力而不是电力来捕获和再利用能源。

在最近的会议上讨论的主要主题之一NFPA节能液压与气动会议是需要教育人们——从原始设备制造商和最终用户到政府机构,如能源部——关于流体动力技术的重要性。橡树岭国家实验室(ORNL)的Lonnie Love在开幕致辞中谈到了他和他的同事们一直在对行业专业人士和能源部进行高效流体动力系统的好处教育。根据洛夫的说法,美国2%到3%的能源消耗在驱动平均效率约为21%的流体动力部件上。只要将这些部件的效率提高5%,每年就能节省80亿美元的能源;如果效率提高15%,这一数额将增加到每年160亿美元。与NFPA和CCEFP合作,ORNL希望加强流体动力教育和劳动力发展,这将有助于增加开发更高效技术的机会。

会议的圆桌讨论进一步强调了更好的流体动力教育的重要性,与会者可以分组讨论行业内的各种“热门话题”。许多组织指出,大学的工程课程通常不包括流体动力课程,这使得学生一旦进入专业领域,就没有准备好使用这项技术。讨论小组还提到,有必要向整车厂和终端用户介绍流体动力的工作原理,以及流体动力可以带来的好处。

对于希望提高流体动力知识和技能的专业人士,全国各地的许多大学,如密尔沃基工程学院,提供持续教育课程。在MSOE,课程如“液压入门”和“电液元件和系统”提供动手培训,专业人员可以回到办公室,并应用到他们正在设计的系统。点击这里浏览2013年专业教育研讨会名单。

流体动力系统可以提供的众多好处之一是提高效率。卡特彼勒公司的布莱恩·尼尔森在他关于混合动力设备的演讲中说,美国环境保护署(EPA)一直在努力液压混合动力技术研究从20世纪80年代开始。到2006年,美国环保署确定液压混合动力比电动混合动力效率更高,成本更低,因为在制动和加速时可以获得效率。Nelson还指出,液压混合动力系统缺乏电池,因此可靠性更高。UPS最近实施了液压混合动力根据尼尔森的说法,该公司在城市驾驶方面的效率提高了70%。

卡特彼勒最近发布了液压混合动力挖掘机,将于2013年宝马展在慕尼黑。

在我参加的会议圆桌会议上,关于电动还是液压的辩论也是一个讨论话题。对于我们的主题,“机电与液压执行器:什么时候有意义?”“我的团队认为,这在很大程度上取决于该系统的应用、成本和技术知识。在我们的讨论中提出的一点是,一家公司从液压注塑机切换到电动注塑机后,发现从长远来看,液压系统是更好的选择,因为一旦机器达到使用寿命,就可以很容易地重建。另一方面,电动机器虽然提供了更低的运营成本,但一旦达到使用寿命终点,公司就需要投资一台全新的机器。这并不是说电动机器没有它们的好处。

今年9月,乐视环球宣布发行一部柴电混合动力采矿铲MINExpo 2012.Joy global地面采矿公司产品营销和工程副总裁John Koetz在新闻稿中表示:“通过使用经过验证的电力再生系统,我们的电机和P&H letourneau系列轮式装载机的驱动系统技术,燃料消耗将减少25%。”所使用的驱动系统将比同类柴油液压系统的效率提高约50%。”与此同时,卡特彼勒也宣布了混合采矿铲的开发在美国,只有它的版本使用液压混合动力系统。卡特彼勒公司表示,该系统将“通过使用水力发电再生技术和独特的能源存储系统,每吨燃料消耗预计将减少25%。”

你有什么想法?电动还是液压是未来的发展方向?那两者的结合呢?还是仅仅依赖于它将被用于的应用程序?

了解混合动力系统的应用,无论是液压还是电动,都是确保最佳燃油经济性和生产力的关键。Nelson在演讲中强调,虽然液压混合动力技术在某些应用中可以提高效率和成本,例如在挖掘机上应用,但并不适用于所有应用。他解释说,在轮式装载机上使用液压混合动力系统并不是一个很好的应用,因为它不像挖掘机那样有很多机会回收能量,挖掘机的手臂不断摆动。

Nelson说,在决定使用哪种混合动力系统时,需要考虑的关键问题有:

  • 这台机器是否适合能量回收?
  • 能量的数量是可存储/可用的吗?
  • 能量又能回到哪里呢?
  • 蓄能器将在哪里/如何适合系统?
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