液压传动系统的故障分析与排故
液压传动是以液压油为工作介质进行能量转换和动力传递的,它具有传送能量大、布局容易、结构紧凑、换向方便、转动平稳均匀、容易完成复杂动作等优点,因而广泛应用于工程机械领域。但是,液压传动的故障往往不容易从外部表面现象和声响特征中准确地判断出故障发生的部位和原因,而准确迅速地查出故障发生的部位和原因,并及时排除。在工程机械的使用、管理和维修中是十分重要的。
��1 液压系统的主要故障
��在相对运动的液压元件表面、液压油密封件、管路接头处以及控制元件部分,往往容易出现泄漏、油温过高、出现噪音以及电液结合部分执行动作失灵等现象。具体表现:一是管子、管接头处及密封面处的泄漏,它不仅增加了液压油的耗油量,脏污机器的表面,而且影响执行元件的正常工作。二是执行动作迟缓和无力,表现为推土机铲刀提升缓慢、切土困难,挖掘机挖掘无力、油马达转不起来或转速过低等。三是液压系统产生振动和噪音。四是其他元件出现异常。
��2 故障的检查
��2.1 直接检查法
�凭借维修人员的感觉、经验和简单工具,定性分析判断故障产生的原因,并提出解决的办法。
�2.2 仪器仪表检测法
�在直接观察的基础上,根据发生故障的特征和经验,采取各种检查仪器仪表,对液压系统的流量、压力、油温及液压元件转速直通式检测,对振动噪音和磨损微粒进行量的分析。
�2.3 元件置换法
�以备用元件逐一换下可能发生故障的元件,观察液压系统的故障是否消除,继而找出发生故障的部位和原因,予以排除。在施工现场,体积较大、不易拆装且储备件较少的元件,不宜采用这种方法。但对于如平衡阀、溢流阀及单向阀之类的体积小,易拆装的元件,采用置换法是比较方便的。
�2.4 定期按时监控和诊断�根据各种机械型号、检查内容和时间的规定,按出厂要求的时间和部位,通过专业检测、监控和诊断来检测元器件技术状况,及时发现可能出现的异常隐患,这是使液压系统的故障消灭在发生之前的一种科学技术手段。当然,执行定期检测法,首先要培养一些专业技术检测人员,使他们既精通工程机械液压元件的构造和原理,又掌握和钻研检测液压传动系统的各种诊断技术,在不断积累靠人的直感判断故障经验的同时,逐步发展不解体诊断技术,来完成技术数据采集,辅以电脑来分析判断故障的原因及排除方法。
��3 液压系统的故障预防
��3.1 保证液压油的清洁度
�正确使用标定的和要求使用的液压油及其相应的替代品(详参《工程机械油料手册》),防止液压油中侵入污物和杂质。因为在液压传动系统中,液压油既是工作介质,又是润滑剂,所以油液的清洁度对系统的性能,对元件的可靠性、安全性、效率和使用寿命等影响极大。液压元件的配合精度极高,对油液中的污物杂质所造成的淤积、阻塞、擦伤和腐蚀等情况反应更为敏感。
�造成污物杂质侵入液压油的主要原因,一是执行元件外部不清洁;二是检查油量状况时不注意;三是加油时未用120目的滤网过滤;四是使用的容器和用具不洁净; 五是磨损严重和损坏的密封件不能及时更换;六是检查修理时,热弯管路和接头焊修产生的锈皮杂质清理不净;七是油液贮存不当等等。�在使用检查修理过程中,应注意解决这些问题,以减少和防止液压系统故障的发生。
�3.2 防止液压油中混入空气
�液压系统中液压油是不可压缩的,但空气可压缩性很大,即使系统中含有少量空气,它的影响也是非常大的。溶解在油液中的空气,在压力较低时,就会从油中逸出产生气泡,形成空穴现象;到了高压区,在压力的冲击下,这些气泡又很快被击碎,急剧受到压缩,使系统产生噪音。同时,气体突然受到压缩时,就会放出大量的热能,因而引起局部受热,使液压元件和液压油受到损坏,工作不稳定,有时会引起冲击性振动。
�故必须防止空气进入液压系统。具体做法:一是避免油管破裂、接头松动、密封件损坏;二是加油时,避免不适当地向下倾倒;三是回油管插入油面以下;四是避免液压泵入口滤油器阻塞使吸油阻力增大,不能把溶解在油中的空气分离出来。
�3.3 防止液压油温度过度�液压系统中的油液的工作温度一般在30℃~80℃范围内比较好,在使用时必须注意防止油温过高。如油箱中的油面不够,液压油冷却器散热性能不良,系统效率太低,元件容量小,流速过高,选用油液粘度不正确,它们都会使油温升高过快。粘度高增加油液流动时的能量损耗,粘度低会使泄漏增多,因此在使用中能注意并检查这些问题,就可以预防油温过高。此外对液压油定期过滤,定期进行物理性能检验,既能保证液压系统的工作性能,又能减少液压元件的磨损和腐蚀,延长油液和液压元件的使用寿命。
��4 液压系统的故障分析
��4.1 传动系统分析法
�工程机械的液压传动系统如果维护得好,一般说来故障是比较少的。由于密封件老化、变质和磨损而产生外泄是很容易观察到的,根据具体情况可设法排除。但是如果液压元件的内部发生了故障是观察不到的,往往不容易一下子就找出原因,有时虽然是同样的故障现象,但产生的原因却不一定相同,要想准确而迅速地找出液压元件的故障的部位和原因,首先要根据发生故障元件的构造图、系统图,分析了解和研究元件的工作原理和特性,再使了解的构造原理与实物对号,具体情况具体分析,检查寻找故障发生的部位和产生的原因,以便采取相应的技术措施来排除故障。
�4.2 逻辑流程分析法
�此方法是根据液压传动系统的基本原理进行逻辑分析,减少怀疑对象,逐步逼近找出故障发生的部位和原因。
��5 液压系统故障的排除
��(1) 液压系统中管子、管子接头和焊接处,由于振动频率较高,常常发生破坏。在换用时要根据压力和使用场合,选用强度足够,内壁光滑清洁,无砂、无伤、无锈蚀、无氧化皮的管子。当管子需要焊接时,最好采用加套管的办法,因为对接可能使管的内径局部缩小;截段时,油管的截面与管子轴线的不垂直度不得大于0.5°,并清除铁屑和锐边倒钝。当管子支承距离过大或支承松动时要设卡固定拧紧,当弯曲半径过小时,易形成弯曲应力,弯曲半径一般应大于管外径的3倍。
�在密封表面处,密封元件的老化变质会使泄漏量增大。密封件的有效寿命通常是:固定元件之间的密封寿命时间为10000h,运动元件之间密封寿命时间为1500h~2000h。到了规定的使用寿命时间后,即使还可用的元件也应该更换。密封面的泄漏还与预压面的压力不够或不均匀有关。预压量增大时,其封油量压力增大,密封效果好,反之则差。再者摩擦表面光洁度与硬度不足也会缩短密封件的寿命。
�密封件设计不合理以及安装时扭曲刮伤也是导致密封圈早期磨损而引起泄漏的原因。
�油液中杂质过多,易加速密封件与摩擦表面的磨损,形成密封件的早期失效,油封工作温度过高或过低也会影响其寿命和工作性能。
� (2) 执行元件运动的速度降低,主要是由于输入执行元件的液压油流量不足;执行元件无力的原因主要是输入液压油压力不足,以及回油管路背压过高等因素所造成的。
�工程机械液压系统所用的油泵多为齿轮泵,其工作压力为210×102kPa,柱塞泵的工作压力可达320×102kPa。泵的输出压力是由荷载决定的,并随着荷载的变化而变化。荷载无限增加,泵的压力也无限升高,直到系统某一部分被破坏。对于齿轮泵:主要是轴承、齿轮啮合面、齿顶与壳体、齿轮端面与泵盖间的磨损和密封件的磨损、老化、损坏使齿轮泵的内漏表现更为突出。在一定转速与一定压力下,对无端面间隙补偿的齿轮泵,其轴线磨损引起的泄漏约占全部内漏量的75%~85%,齿顶间隙内漏量约占15%~20%,其他内漏约占4%~5%,因此我们要抓住主要问题,采取有效的技术措施予以解决,就能使泵恢复其原有性能。
�在维修工作中,我们发现使用了一定时间的齿轮泵,由于啮合挤压,在齿顶和端面会产生毛刺,使泵体和端盖的磨损加剧,尤其是铝合金泵盖更为严重。如能定期修理检查,用油石磨掉所产生的毛刺,则可以延长油泵的寿命。叶片泵的主要故障是定子、叶片、转子、轴承和两侧配流盘的磨损,定子的内表面是由圆弧和过渡曲线组成的,过渡曲线如果采用“阿基米德”螺旋线,则叶片径向等速运动。实践证明,当我们将叶片泵解体修理时,定子内表面就在曲线与圆弧连接部分磨损最严重,换掉磨损严重的定子,可以使叶片泵恢复原有的性能,采用这种修理方法是比较经济的。叶片泵转子、叶片的使用寿命约相当于定子使用寿命的两倍,这在备料时应予以考虑。
�(3) 液压系统的蓄能器是用来调节能量、贮存能量、减少设备容积、降低功率消耗、减少系统发热、缓冲吸收冲击和脉动压力的辅助元件。常见的蓄能器有胶囊式的,它具有漏气损失小、反应灵敏、可以吸收急速的压力冲击和脉动、重量轻、体积小等特点。蓄能器发生故障会影响液压系统的正常工作,因此在检查气压量不足时,应按时充入惰性气体。
�(4) 液压系统中,要求装备精度高的还有液压马达。如果注意日常维护和保养,防止油液污染,一般不会发生故障,进入液压马达的油液须仔细过滤,以减少杂质,防止过快磨损。修理后的马达,应注满干净的液压油,排尽系统中的空气。确定不了马达是否有故障,最好不要拆卸,这样可减少污染的机会和保持配合的精度。液压缸是液压系统中的执行元件,常见的故障有漏油和运动不正常。缸头因密封件损坏而外泄,应立即更换密封件;油缸运动不正常有油缸内漏、油路中有空气、活塞密封件老化和损坏、油液有杂质、平衡阀发生故障等。
�(5) 控制元件是用来实现系统和执行元件对压力、流量方向的要求的。控制阀及时控制系统中最重要的元件,由于阀的配合一般都比较精密,所以在修理时应特别注意,不需拆阀芯的尽量不要抽出阀芯;配合副方位不要错乱,偶件不要互换;螺丝的拧紧力矩要均匀一致,锥形阀芯的接触线磨损可采用研磨修正接触线的办法解决;回位弹簧疲劳时,可予更换。
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液压传动控制系统
液压传动控制是工业中经常用到的一种控制方式,它采用液压完成传递能量的过程。因为液压传动控制方式的灵活性和便捷性,液压控制在工业上受到广泛的重视。液压传动是研究以有压流体为能源介质,来实现各种机械和自动控制的学科。液压传动利用这种元件来组成所需要的各种控制回路,再由若干回路有机组合成为完成一定控制功能的传动系统来完成能量的传递、转换和控制。
从原理上来说,液压传动所基于的最基本的原理就是帕斯卡原理,就是说,液体各处的压强是一致的,这样,在平衡的系统中,比较小的活塞上面施加的压力比较小,而大的活塞上施加的压力也比较大,这样能够保持液体的静止。所以通过液体的传递,可以得到不同端上的不同的压力,这样就可以达到一个变换的目的。我们所常见到的液压千斤顶就是利用了这个原理来达到力的传递。
液压传动基本原理
液压传动中所需要的元件主要有动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件等。其中液压动力元件是为液压系统产生动力的部件,主要包括各种液压泵。液压泵依靠容积变化原理来工作,所以一般也称为容积液压泵。齿轮泵是最常见的一种液压泵,它通过两个啮合的齿轮的转动使得液体进行运动。其他的液压泵还有叶片泵、柱塞泵,在选择液压泵的时候主要需要注意的问题包括消耗的能量、效率、降低噪音。
液压执行元件是用来执行将液压泵提供的液压能转变成机械能的装置,主要包括液压缸和液压马达。液压马达是与液压泵做相反的工作的装置,也就是把液压的能量转换称为机械能,从而对外做功。
液压控制元件用来控制液体流动的方向、压力的高低以及对流量的大小进行预期的控制,以满足特定的工作要求。正是因为液压控制元器件的灵活性,使得液压控制系统能够完成不同的活动。液压控制元件按照用途可以分成压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀。按照操作方式可以分成人力操纵阀、机械操纵法、电动操纵阀等。
除了上述的元件以外,液压控制系统还需要液压辅助元件。这些元件包括管路和管接头、油箱、过滤器、蓄能器和密封装置。通过以上的各个器件,我们就能够建设出一个液压回路。所谓液压回路就是通过各种液压器件构成的相应的控制回路。根据不同的控制目标,我们能够设计不同的回路,比如压力控制回路、速度控制回路、多缸工作控制回路等。
根据液压传动的结构及其特点,在液压系统的设计中,首先要进行系统分析,然后拟定系统的原理图,其中这个原理图是用液压机械符号来表示的。之后通过计算选择液压器件,进而再完成系统的设计和调试。这个过程中,原理图的绘制是最关键的。它决定了一个设计系统的优劣。
液压传动的应用性是很强的,比如装卸堆码机液压系统,它作为一种仓储机械,在现代化的仓库里利用它实现纺织品包、油桶、木桶等货物的装卸机械化工作。也可以应用在万能外圆磨床液压系统等生产实践中。这些系统的特点是功率比较大,生产的效率比较高,平稳性比较好。
液压作为一个广泛应用的技术,在未来更是有广阔的前景。随着计算机的深入发展,液压控制系统可以和智能控制的技术、计算机控制的技术等技术结合起来,这样就能够在更多的场合中发挥作用,也可以更加精巧的、更加灵活地完成预期的控制任务。
1、概述
行走驱动系统是工程机械的重要组成部分。与工作系统相比,行走驱动系统不仅需要传输更大的功率,要求器件具有更高的效率和更长的寿命,还希望在变速调速、差速、改变输出轴旋转方向及反向传输动力等方面具有良好的能力。于是,采用何种传动方式,如何更好地满足各种工程机械行走驱动的需要,一直是工程机械行业所要面对的课题。尤其是近年来,随着我国交通、能源等基础设施建设进程的快速发展,建筑施工和资源开发规模不断扩大,工程机械在市场需求大大增强的同时,更面临着作业环境更为苛刻、工况条件更为复杂等所带来的挑战,也进一步推动着对其行走驱动系统的深入研究。
这里试图从技术构成及性能特征等角度对液压传动技术在工程机械行走驱动系统的发展及其规律进行探讨。
2、基于单一技术的传动方式
工程机械行走系统最初主要采用机械传动和液力机械传动(全液压挖掘机除外)方式。现在,液压和电力传动的传动方式也出现在工程机械行走驱动装置中,充分表明了科学技术发展对这一领域的巨大推动作用。
2.1 机械传动
纯机械传动的发动机平均负荷系数低,因此一般只能进行有级变速,并且布局方式受到限制。但由于其具有在稳态传动效率高和制造成本低方面的优势,在调速范围比较小的通用客货汽车和对经济性要求苛刻、作业速度恒定的农用拖拉机领域迄今仍然占据着霸主地位。
2.2 液力传动
液力传动用变矩器取代了机械传动中的离合器,具有分段无级调速能力。它的突出优点是具有接近于双曲线的输出扭矩-转速特性,配合后置的动力换挡式机械变速器能够自动匹配负荷并防止动力传动装置过载。变矩器的功率密度很大而负荷应力却较低,大批生产成本也不高等特点使它得以广泛应用于大中型铲土运土机械、起重运输机械领域和汽车、坦克等高速车辆中。但其特性匹配及布局方式受限制,变矩范围较小,动力制动能力差,不适合用于要求速度稳定的场合。
2.3 液压传动
与机械传动相比。液压传动更容易实现其运动参数(流量)和动力参数(压力)的控制,而液压传动较之液力传动具有良好的低速负荷特性。由于具有传递效率高,可进行恒功率输出控制,功率利用充分,系统结构简单,输出转速无级调速,可正、反向运转,速度刚性大,动作实现容易等突出优点,液压传动在工程机械中得到了广泛的应用。几乎所有工程机械装备都能见到液压技术的踪迹,其中不少已成为主要的传动和控制方式。极限负荷调节闭式回路,发动机转速控制的恒压,恒功率组合调节的变量系统开发,给液压传动应用于工程机械行走系提供了广阔的发展前景。
与纯机械和液力传动相比,液压传动的主要优点是其调节的便捷性和布局的灵活性,可根据工程机械的形态和工况的需要,把发动机、驱动轮、工作机构等各部件分别布置在合理的部位,发动机在任一调度转速下工作,传动系统都能发挥出较大的牵引力,而且传动系统在很宽的输出转速范围内仍能保持较高的效率,并能方便地获得各种优化的动力传动特性,以适应各种作业的负荷状态。在车速较高的行走机械中所采用的带闭式油路的行走液压驱动装置能无级调速,使车辆柔和起步、迅速变速和无冲击地变换行驶方向。对在作业中需要频繁起动和变速、经常穿梭行驶的车辆来说这一性能十分宝贵。但与开式回路相比,闭式回路的设计、安装调试以及维护都有较高的难度和技术要求。
借助电子技术与液压技术的结合,可以很方便地实现对液压系统的各种调节和控制。而计算机控制的引入和各类传感元件的应用,更极大地扩展了液压元件的工作范围。通过传感器监测工程车辆各种状态参数,经过计算机运算输出控制目标指令,使车辆在整个工作范围内实现自动化控制,机器的燃料经济性、动力性、作业生产率均达到最佳值。因此,采用液压传动可使工程机械易于实现智能化、节能化和环保化,而这已成为当前和未来工程机械的发展趋势。
2.4 电力传动
电力传动是由内燃机驱动发电机,产生电能使电动机驱动车辆行走部分运动,通过电子调节系统调节电动机轴的转速和转向,具有凋速范围广,输人元件(发电机)、输出元件(电动机)、及控制装置可分置安装等优点。电力传动最早用于柴油机电动船舶和内燃机车领域,后又推广到大吨位矿用载重汽车和某些大型工程机械上,近年来又出现了柴油机电力传动的叉车和牵引车等中小型起重运输车辆。但基于技术和经济性等方面的一些原因,适用于行走机械的功率电元件还远没有像固定设备用的那样普及,电力传动对于大多数行走机械还仅是“未来的技术”。
3、发展中的复合传动技术
从前面的分析可以看出,应用于工程机械行走驱动系统中的基于单一技术的传动方式构成简单、传动可靠,适用于某些特定的场合和领域。而在大多数的实际应用中,这些传动技术往往不是孤立存在的,彼此之间都存在着相互的渗透和结合,如液力、液压和电力的传动装置中都或多或少的包含有机械传动环节,而新型的机械和液力传动装置中也设置了电气和液压控制系统。换句话说,采用有针对性的复合集成的方式,可以充分发挥各种传动方式各自的优势,扬长避短,从而获得最佳的综合效益。值得注意的是,兼有调节与布局灵活性及高功率密度的液压传动装置在其中充当着重要角色。
3.1 液压与机械和液力传动的复合
(1) 串联方式
串联方式是最为简单和常见的复合方式,是在液压马达或液压变速器的输出端和驱动桥之间设置机械式变速器以扩大调速的高效区,实现分段的无级变速。目前已广泛用于装载机、联合收获机和某些特种车辆上。对其的发展是将可在行进间变换传动比的动力换挡行星变速器直接安装在驱动轮内,实现了大变速比的轮边液压驱动,因而取消了驱动桥,更便于布局。
(2) 并联方式
即为通常所称的“液压机械功率分流传动”,可理解为一种将液压与机械装置“并联”分别传输功率流的传动系统,也就是是利用多自由度的行星差速器把发动机输出的功率分成液压的和机械的两股“功率流”,借助液压功率流的可控性,使这两股功率流在重新汇合时可无级调节总的输出转速。这种方式将液压传动的无级调速性能好和机械传动的稳态效率高这两方面的优点结合起来,得到一个既有无级变速性能,又有较高效率和较宽高效区的变速装置。
按其结构,这种复合式传动装置可分为两类:第一类为利用行星齿轮差速器分流的外分流式,其中常见的分流传动机构又可分为输入分流式和输出分流式两种基本形式;第二类为利用液压泵或马达转子与外壳间的差速运动分流的内分流式。
日本小松公司开发的这种复合方式的液压传动变速器,已经应用在装载机、推土机等工程机械上。德国Fendt拖拉机生产的采用Vario型无级变速器装备的农用拖拉机,到2003年总销量超过了30000台。
由此可以看出,这种新型的传动装置已日益成为大中功率液力传动和动力换档变速器的有力竞争者。
(3) 分时方式
对于作业速度和非作业状态下转移空驶速度相差悬殊的专用车辆,采用传统机械变速器用于高速行驶、附加液压传动装置用于低速作业的方式能很好地满足这两种工况的矛盾要求。机械——液压分时驱动的方式在此类车辆上的应用已很普遍,这一技术也已被应用于飞机除冰车和田间移栽机等需要“爬行速度”的车辆和机具上。
(4) 分位方式
把液压马达直接安装在车轮内的“轮边液压驱动装置”是一种辅助液压驱动装置,可以解决工程机械需要提高牵引性能,但又无法采用全轮驱动方式,难以布置传统的机械传动装置的问题。液压传动的无级调速性能使以不同方式传动的驱动轮之间能协调同步,这在某种意义上也可视为一种功率分流传动:动力机的功率被分配到几组驱动轮上,经地面耦合后产生推动车辆运动的牵引力。目前,许多工程机械制造厂商将这一技术用于具有部分自走驱动能力的,诸如自走式平地机和铲运机这样的工程机械上。
3.2 液压与电力传动的复合
由于现代技术的发展,电子技术在信号处理的能力和速度方面占有很大的优势,而液压与电力传动在各自功率元件的特性方面各有所长。因此,除了现在已普遍存在的“电子神经+液压肌肉”这种模式外,两者在功率流的复合传输方面也有许多成功的实例,如:由变频或直流调速电机和高效、低脉动的定量液压泵构成的可变流量液压油源,用集成安装的电动泵-液压缸或低速大扭矩液压马达构成的电动液压执行单元,以及混合动力工业车辆的驱动系统等。
3.3 二次调节静液传动系统
二次调节静液传动技术是通过对液压元件所进行的调节来实现液压能与机械能互相转换。一般来说,它的实现是以压力耦联系统为基础的,在一次元件(泵)及二次元件(马达)间采用定压力偶合方式,依靠实时调节马达排量来平衡负荷扭矩。目前,对二次调节静液传动技术进行研究的出发点是对传动过程进行能量的回收和能量的重新利用,从宏观的角度对静液传动总体结构进行合理的配置以及改善其静液传动系统的控制特性。
为了使不具备双向无级变量能力的液压马达和往复运动的液压缸也能在二次调节系统的恒压网络中运行,出现了利用二次调节技术的“液压变压器”,它类似于电力变压器用来匹配用户对系统压力和流量的不同需求,从而实现液压系统的功率匹配。
二次调节静液传动系统与传统静液传动系统相比,其优点是更便于控制,能在四个象限中工作,可在不转变能量形式情况下回收能量,进行能量的存储,利用液压蓄能器加速可大大提高加速功率,且系统中无压力峰值,由于一次元件和二次元件分开安装,可通过一个泵站给多个液压动力元件提供油源,减少了冷却费用,设备的制造成本降低,系统效率高。
二次调节静液传动与电力传动相比,具有闭环控制动态响应快、功率密度高、重量轻、安装空间小等优点。
由于二次调节静液传动系统具有许多优点,使它在很多领域得到广泛地应用。国外已将其成功应用于造船工业、钢铁工业、大型试验台、车辆传动等领域。奔驰汽车公司已将二次调节技术应用于无人驾驶运输系统中的行驶驱动。
4、结束语
自2O世纪9O年代以来,工程机械进入了一个新的发展时期,新技术的广泛应用使得新结构和新产品不断涌现。随着微电子技术向工程机械的渗透,工程机械日益向智能化和机电一体化方向发展,对工程机械行走驱动装置提出的要求也越来越苛刻。近年来,液压技术迅速发展,液压元件日臻完善,使得液压传动在工程机械传动系统中的应用突飞猛进,液压传动所具有的优势也日渐凸现。可以相信,随着液压技术与微电子技术、计算机控制技术以及传感技术的紧密结合,液压传动技术必将在工程机械行走驱动系统的发展中发挥出越来越重要的作用。
摘 要
现在流行的异步电动机的调速方法可分为两种:变频调速和变压调速,其中异步电动机的变频调速应用较多,它的调速方法可分为两种:变频变压调速和矢量控制法,前者的控制方法相对简单,有二十多年的发展经验。因此应用的比较多,目前市场上出售的变频器多数都是采用这种控制方法。
关键词: 交流调速系统, 异步电动机, PWM技术.....
目录
摘 要 1
前言 3
1.1 设计的目的和意义 3
1.2变频器调速运行的节能原理 3
第二章 变频器 4
2.1变频器选型: 4
2.2变频器控制原理图设计: 4
2.3变频器控制柜设计 6
2.4变频器接线规范 7
2.5变频器的运行和相关参数的设置 8
2.6 常见故障分析 8
第三章 交流调速系统概述 10
3.1 交流调速系统的特点 10
第四章变频电动机的特点 14
4.1电磁设计 14
4.2结构设计 14
第五章 变频电机主要特点和变频电机的构造原理 15
5.1 变频专用电动机具有如下特点: 15
5.2变频电机的构造原理 15
第六章 交流异步电动机 16
6.1交流异步电动机变频调速基本原理 16
6.2 变频变压(VVVF)调速时电动机的机械特性 18
6.3变压变频运行时机械特性分折 19
第七章 PWM技术原理 24
7.1 正弦波脉宽调制(SPWM) 25
7.2单极性SPWM法 ..................................................................................................................26
结论 31
致 谢 32
参 考 文 献 33
前言
1.1 设计的目的和意义
近年来,随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展,交流传动与控制技术成为目前发展最为迅速的技术之一,电气传动技术面临着一场历史革命,即交流调速取代直流调速和计算机数字控制技术取代模拟控制技术已成为发展趋势。电机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。变频调速以其优异的调速和起制动性能,高效率、高功率因数和节电效果,广泛的适用范围及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。深入了解交流传动与控制技术的走向,具有十分积极的意义.
1.2变频器调速运行的节能原理
实现变频调速的装置称为变频器。变频器一般由整流器、滤波器、驱动电路、保护电路以及控制器(MCU/DSP)等部分组成。首先将单相或三相交流电源通过整流器并经电容滤波后,形成幅值基本固定的直流电压加在逆变器上,利用逆变器功率元件的通断控制,使逆变器输出端获得一定形状的矩形脉冲波形。在这里,通过改变矩形脉冲的宽度控制其电压幅值;通过改变调制周期控制其输出频率,从而在逆变器上同时进行输出电压和频率的控制,而满足变频调速对U/f协调控制的要求。PWM的优点是能消除或抑制低次谐波,使负载电机在近正弦波的交变电压下运行,转矩脉冲小,调速范围宽。
采用PWM控制方式的电机转速受到上限转速的限制。如对压缩机来讲,一般不超过7000r/rain。而采用PAM控制方式的压缩机转速可提高1.5倍左右,这样大大提高了快速增速和减速能力。同时,由于PAM在调整电压时具有对电流波形的整形作用,因而可以获得比PWM更高的效率。此外,在抗干扰方面也有着PWM无法比拟的优越性,可抑制高次谐波的生成,减小对电网的污染。采用该控制方式的变频调速技术后,电机定子电流下降64% ,电源频率降低30% ,出胶压力降低57% 。由电机理论可知,异步电机的转速可表示为:n=60•f 8(1—8)/p
第二章 变频器
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。我们现在使用的变频器主要采用交—直—交方式(VVVF变频或矢量控制变频),先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源,然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器,逆变部分为IGBT三相桥式逆变器,且输出为PWM波形,中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。
2.1变频器选型:
变频器选型时要确定以下几点:
1) 采用变频的目的;恒压控制或恒流控制等。
2) 变频器的负载类型;如叶片泵或容积泵等,特别注意负载的性能曲线,性能曲线决定了应用时的方式方法。
3) 变频器与负载的匹配问题;
I.电压匹配;变频器的额定电压与负载的额定电压相符。
II. 电流匹配;普通的离心泵,变频器的额定电流与电机的额定电流相符。对于特殊的负载如深水泵等则需要参考电机性能参数,以最大电流确定变频器电流和过载能力。
III.转矩匹配;这种情况在恒转矩负载或有减速装置时有可能发生。
4) 在使用变频器驱动高速电机时,由于高速电机的电抗小,高次谐波增加导致输出电流值增大。因此用于高速电机的变频器的选型,其容量要稍大于普通电机的选型。
5) 变频器如果要长电缆运行时,此时要采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响,避免变频器出力不足,所以在这样情况下,变频器容量要放大一档或者在变频器的输出端安装输出电抗器。
6) 对于一些特殊的应用场合,如高温,高海拔,此时会引起变频器的降容,变频器容量要放大一挡。
2.2变频器控制原理图设计:
1) 首先确认变频器的安装环境;
I.工作温度。变频器内部是大功率的电子元件,极易受到工作温度的影响,产品一般要求为0~55℃,但为了保证工作安全、可靠,使用时应考虑留有余地,最好控制在40℃以下。在控制箱中,变频器一般应安装在箱体上部,并严格遵守产品说明书中的安装要求,绝对不允许把发热元件或易发热的元件紧靠变频器的底部安装。
II. 环境温度。温度太高且温度变化较大时,变频器内部易出现结露现象,其绝缘性能就会大大降低,甚至可能引发短路事故。必要时,必须在箱中增加干燥剂和加热器。在水处理间,一般水汽都比较重,如果温度变化大的话,这个问题会比较突出。
III.腐蚀性气体。使用环境如果腐蚀性气体浓度大,不仅会腐蚀元器件的引线、印刷电路板等,而且还会加速塑料器件的老化,降低绝缘性能。
IV. 振动和冲击。装有变频器的控制柜受到机械振动和冲击时,会引起电气接触不良。淮安热电就出现这样的问题。这时除了提高控制柜的机械强度、远离振动源和冲击源外,还应使用抗震橡皮垫固定控制柜外和内电磁开关之类产生振动的元器件。设备运行一段时间后,应对其进行检查和维护。
V. 电磁波干扰。变频器在工作中由于整流和变频,周围产生了很多的干扰电磁波,这些高频电磁波对附近的仪表、仪器有一定的干扰。因此,柜内仪表和电子系统,应该选用金属外壳,屏蔽变频器对仪表的干扰。所有的元器件均应可靠接地,除此之外,各电气元件、仪器及仪表之间的连线应选用屏蔽控制电缆,且屏蔽层应接地。如果处理不好电磁干扰,往往会使整个系统无法工作,导致控制单元失灵或损坏。
2) 变频器和电机的距离确定电缆和布线方法;
I.变频器和电机的距离应该尽量的短。这样减小了电缆的对地电容,减少干扰的发射源。
II. 控制电缆选用屏蔽电缆,动力电缆选用屏蔽电缆或者从变频器到电机全部用穿线管屏蔽。
III.电机电缆应独立于其它电缆走线,其最小距离为500mm。同时应避免电机电缆与其它电缆长距离平行走线,这样才能减少变频器输出电压快速变化而产生的电磁干扰。如果控制电缆和电源电缆交叉,应尽可能使它们按90度角交叉。与变频器有关的模拟量信号线与主回路线分开走线,即使在控制柜中也要如此。
IV. 与变频器有关的模拟信号线最好选用屏蔽双绞线,动力电缆选用屏蔽的三芯电缆(其规格要比普通电机的电缆大档)或遵从变频器的用户手册。
3) 变频器控制原理图;
I.主回路:电抗器的作用是防止变频器产生的高次谐波通过电源的输入回路返回到电网从而影响其他的受电设备,需要根据变频器的容量大小来决定是否需要加电抗器;滤波器是安装在变频器的输出端,减少变频器输出的高次谐波,当变频器到电机的距离较远时,应该安装滤波器。虽然变频器本身有各种保护功能,但缺相保护却并不完美,断路器在主回路中起到过载,缺相等保护,选型时可按照变频器的容量进行选择。可以用变频器本身的过载保护代替热继电器。
II. 控制回路:具有工频变频的手动切换,以便在变频出现故障时可以手动切工频运行,因输出端不能加电压,固工频和变频要有互锁。
4) 变频器的接地;
变频器正确接地是提高系统稳定性,抑制噪声能力的重要手段。变频器的接地端子的接地电阻越小越好,接地导线的截面不小于4mm,长度不超过5m。变频器的接地应和动力设备的接地点分开,不能共地。信号线的屏蔽层一端接到变频器的接地端,另一端浮空。变频器与控制柜之间电气相通。
2.3变频器控制柜设计
变频器应该安装在控制柜内部,控制柜在设计时要注意以下问题
1) 散热问题:变频器的发热是由内部的损耗产生的。在变频器中各部分损耗中主要以主电路为主,约占98%,控制电路占2%。为了保证变频器正常可靠运行,必须对变频器进行散热我们通常采用风扇散热;变频器的内装风扇可将变频器的箱体内部散热带走,若风扇不能正常工作,应立即停止变频器运行;大功率的变频器还需要在控制柜上加风扇,控制柜的风道要设计合理,所有进风口要设置防尘网,排风通畅,避免在柜中形成涡流,在固定的位置形成灰尘堆积;根据变频器说明书的通风量来选择匹配的风扇,风扇安装要注意防震问题。
2) 电磁干扰问题:
I.变频器在工作中由于整流和变频,周围产生了很多的干扰电磁波,这些高频电磁波对附近的仪表、仪器有一定的干扰,而且会产生高次谐波,这种高次谐波会通过供电回路进入整个供电网络,从而影响其他仪表。如果变频器的功率很大占整个系统25%以上,需要考虑控制电源的抗干扰措施。
II.当系统中有高频冲击负载如电焊机、电镀电源时,变频器本身会因为干扰而出现保护,则考虑整个系统的电源质量问题。
3) 防护问题需要注意以下几点:
I.防水防结露:如果变频器放在现场,需要注意变频器柜上方不的有管道法兰或其他漏点,在变频器附近不能有喷溅水流,总之现场柜体防护等级要在IP43以上。
II. 防尘:所有进风口要设置防尘网阻隔絮状杂物进入,防尘网应该设计为可拆卸式,以方便清理,维护。防尘网的网格根据现场的具体情况确定,防尘网四周与控制柜的结合处要处理严密。
III.防腐蚀性气体:在化工行业这种情况比较多见,此时可以将变频柜放在控制室中。
2.4变频器接线规范
信号线与动力线必须分开走线:使用模拟量信号进行远程控制变频器时,为了减少模拟量受来自变频器和其它设备的干扰,请将控制变频器的信号线与强电回路(主回路及顺控回路)分开走线。距离应在30cm以上。即使在控制柜内,同样要保持这样的接线规范。该信号与变频器之间的控制回路线最长不得超过50m。
信号线与动力线必须分别放置在不同的金属管道或者金属软管内部:连接PLC和变频器的信号线如果不放置在金属管道内,极易受到变频器和外部设备的干扰;同时由于变频器无内置的电抗器,所以变频器的输入和输出级动力线对外部会产生极强的干扰,因此放置信号线的金属管或金属软管一直要延伸到变频器的控制端子处,以保证信号线与动力线的彻底分开。
1) 模拟量控制信号线应使用双股绞合屏蔽线,电线规格为0.75mm2。在接线时一定要注意,电缆剥线要尽可能的短(5-7mm左右),同时对剥线以后的屏蔽层要用绝缘胶布包起来,以防止屏蔽线与其它设备接触引入干扰。
2) 为了提高接线的简易性和可靠性,推荐信号线上使用压线棒端子。
2.5变频器的运行和相关参数的设置
变频器的设定参数多,每个参数均有一定的选择范围,使用中常常遇到因个别参数设置不当,导致变频器不能正常工作的现象。
控制方式:即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后,一般要根据控制精度,需要进行静态或动态辨识。
最低运行频率:即电机运行的最小转速,电机在低转速下运行时,其散热性能很差,电机长时间运行在低转速下,会导致电机烧毁。而且低速时,其电缆中的电流也会增大,也会导致电缆发热。
最高运行频率:一般的变频器最大频率到60Hz,有的甚至到400 Hz,高频率将使电机高速运转,这对普通电机来说,其轴承不能长时间的超额定转速运行,电机的转子是否能承受这样的离心力。
载波频率:载波频率设置的越高其高次谐波分量越大,这和电缆的长度,电机发热,电缆发热变频器发热等因素是密切相关的。
电机参数:变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率,这些参数可以从电机铭牌中直接得到。
跳频:在某个频率点上,有可能会发生共振现象,特别在整个装置比较高时;在控制压缩机时,要避免压缩机的喘振点。
2.6 常见故障分析
1) 过流故障:过流故障可分为加速、减速、恒速过电流。其可能是由于变频器的加减速时间太短、负载发生突变、负荷分配不均,输出短路等原因引起的。这时一般可通过延长加减速时间、减少负荷的突变、外加能耗制动元件、进行负荷分配设计、对线路进行检查。如果断开负载变频器还是过流故障,说明变频器逆变电路已环,需要更换变频器。
2) 过载故障:过载故障包括变频过载和电机过载。其可能是加速时间太短,电网电压太低、负载过重等原因引起的。一般可通过延长加速时间、延长制动时间、检查电网电压等。负载过重,所选的电机和变频器不能拖动该负载,也可能是由于机械润滑不好引起。如前者则必须更换大功率的电机和变频器;如后者则要对生产机械进行检修。
3) 欠压:说明变频器电源输入部分有问题,需检查后才可以运行。
第三章 交流调速系统概述
3.1 交流调速系统的特点
对于可调速的电力拖动系统,工程上往往把它分为直流调速系统和交流调速系统两类。这主要是根据采用什么电流制型式的电动机来进行电能与机械能的转换而划分的,所谓交流调速系统,就是以交流电动机作为电能—机械能的转换装置,并对其进行控制以产生所需要的转速。
纵观电力拖动的发展过程,交、直流两大调速系统一直并存于各个工业领域,虽然由于各个时期科学技术的发展使得它们所处的地位有所不同,但它们始终是随着工业技术的发展,特别是随着电力电子元器件的发展而在相互竞争。在过去很长一段时期,由于直流电动机的优良调速性能,在可逆、可调速与高精度、宽调速范围的电力拖动技术领域中,几乎都是采用直流调速系统。然而由于直流电动机其有机械式换向器这一致命的弱点,致使直流电动机制造成本高、价格昂贵、维护麻烦、使用环境受到限制,其自身结构也约束了单台电机的转速,功率上限,从而给直流传动的应用带来了一系列的限制。相对于直流电动机来说,交流电动机特别是鼠笼式异步电动机具有结构简单,制造成本低,坚固耐用,运行可靠,维护方便,惯性小,动态响应好,以及易于向高压、高速和大功率方向发展等优点。因此,近几十年以来,不少国家都在致力于交流调速系统的研究,用没有换向器的交流电动机实现调速来取代直流电动机,突破它的限制。
随着电力电子器件,大规模集成电路和计算机控制技术的迅速发展,以及现代控制理论向交流电气传动领域的渗透,为交流调速系统的开发研究进一步创造了有利的条件。诸如交流电动机的串级调速、各种类型的变频调速,特别是矢量控制技术的应用,使得交流调速系统逐步具备了宽的调速范围、较高的稳速精度、快速的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能。现在从数百瓦的伺服系统到数百千瓦的特大功率高速传动系统,从一般要求的小范围调速传动到高精度、快响应、大范围的调速传动,从单机传动到多机协调运转,已几乎都可采用交流调速传动。交流调速传动的客观发展趋势已表明,它完全可以和直流传动相媲美、相抗衡,并有取代的趋势。
3.2 交流调速常用的调速方案及其性能比较
由电机学知,交流异步电动机的转速公式如下:
n= 60ƒ1 (1-s) pn (1-1)
式中 Pn——电动机定子绕阻的磁极对数;
f1——电动机定子电压供电频率;
s ——电动机的转差率。
从式(1-1)中可以看出,调节交流异步电动机的转速有三大类方案。
(1)改变电动机的磁极对数
由异步电动机的同步转速
no= 60ƒ1 pn
可知,在供电电源频率f1不变的条件下,通过改接定子绕组的连接方式来改变异步电动机定子绕组的磁极对数Pn,即可改变异步电动机的同步转速n0,从而达到调速的目的。这种控制方式比较简单,只要求电动机定子绕组有多个抽头,然后通过触点的通断来改变电动机的磁极对数。采用这种控制方式,电动机转速的变化是有级的,不是连续的,一般最多只有三档,适用于自动化程度不高,且只须有级调速的场合。
(2)变频调速
从式(1—1)中可以看出,当异步电动机的磁极对数Pn一定,转差率s—定时,改变定子绕组的供电频率f1可以达到调速目的,电动机转速n基本上与电源的频率f1成正比,因此,平滑地调节供电电源的频率,就能平滑,无级地调节异步电动机的转速。变频调速调速范围大,低速特性较硬,基频f=50Hz以下,属于恒转矩调速方式,在基频以上,属于恒功率调速方式,与直流电动机的降压和弱磁调速十分相似。且采用变频起动更能显著改善交流电动机的起动性能,大幅度降低电机的起动电流,增加起动转矩。所以变频调速是交流电动机的理想调速方案。
(3)变转差率调速
改变转差率调速的方法很多,常用的方案有:异步电动机定子调压调速,电磁转差离合器调速和绕线式异步电动机转子回路串电阻调速,串级调速等。
定子调压调速系统就是在恒定交流电源与交流电动机之间接入晶闸管作为交流电压控制器,这种调压调速系统仅适用于一些属短时与重复短时作深调速运行的负载。为了能得到好的调速精度与能稳定运行,一般采用带转速负反馈的控制方式。所使用的电动机可以是绕线式异电动机或是有高转差率的鼠笼式异步电动机。
电磁转差离台器调速系统,是由鼠笼式异步电动机、电磁转差离合器以及控制装置组合而成。鼠笼式电动机作为原动机以恒速带动电磁离合器的电枢转动,通过对电磁离合器励磁电流的控制实现对其磁极的速度调节。这种系统一般也采用转速闭环控制。
绕线式异步电动机转子回路串电阻调速就是通过改变转子回路所串电阻来进行调速,这种调速方法简单,但调速是有级的,串入较大附加电阻后,电动机的机械特性很软,低速运行损耗大,稳定性差。
绕线式异步电动机串级调速系统就是在电动机的转子回路中引入与转子电势同频率的反向电势Ef,只要改变这个附加的,同电动机转子电压同频率的反向电势Ef,就可以对绕线式异步电动机进行平滑调速。Ef越大,电动机转速越低。
上述这些调速的共同特点是调速过程中没有改变电动机的同步转速n0,所以低速时,转差率s较大。
在交流异步电动机中,从定子传入转子的电磁功率PM可以分成两部分:一部分P2=(1—s)PM是拖动负载的有效功率,另一部分是转差功率PS=sPM,与转差率s成正比,它的去向是调速系统效率高低的标志。就转差功率的去向而言,交流异步电动机调速系统可以分为三种:
1)转差功率消耗型
这种调速系统全部转差功率都被消耗掉,用增加转差功率的消耗来换取转速的降低,转差率s增大,转差功率PS=sPM增大,以发热形式消耗在转子电路里,使得系统效率也随之降低。定子调压调速、电磁转差离合器调速及绕线式异步电动机转子串电阻调速这三种方法属于这一类,这类调速系统存在着调速范围愈宽,转差功率PS愈大,系统效率愈低的问题,故不值得提倡。
2)转差功率回馈型
这种调速系统的大部分转差功率通过变流装置回馈给电网或者加以利用,转速越低回馈的功率越多,但是增设的装置也要多消耗一部分功率。绕线式异步电动机转子串级调速即属于这一类,它将转差功率通过整流和逆变作用,经变压器回馈到交流电网,但没有以发热形式消耗能量,即使在低速时,串级调速系统的效率也是很高的。
3)转差功率不变型
这种调速系统中,转差功率仍旧消耗在转子里,但不论转速高低,转差功率基本不变。如变极对数调速,变频调速即属于这一类,由于在调速过程中改变同步转速n0,转差率s是一定的,故系统效率不会因调速而降低。在改变n0的两种调速方案中,又因变极对数调速为有极调速,且极数很有限,调速范围窄,所以,目前在交流调速方案中,变频调速是最理想,最有前途的交流调速方案。
第四章变频电动机的特点
4.1电磁设计
对普通异步电动机来说,再设计时主要考虑的性能参数是过载能力、启动性能、效率和功率因数。而变频电动机,由于临界转差率反比于电源频率,可以在临界转差率接近1时直接启动,因此,过载能力和启动性能不在需要过多考虑,而要解决的关键问题是如何改善电动机对非正弦波电源的适应能力。方式一般如下:
现金流量财务分析毕业论文
在财务会计的学习中,我们通常需要分析一家上市公司的财务状况,下面是关于现金流量财务分析毕业论文,欢迎阅读。
摘要: 随着市场经济的进一步发展,财务管理已成为企业管理的核心问题。通过财务分析,有效利用财务数据信息,实现正确经营决策显得愈加重要。本文根据公司最近几年的现金流量表及相关资料,运用一定的方法对其财务报表进行了详细的分析,经分析发现公司目前面临的财务困难,主要在于负债结构不合理,短期偿债能力不足,此外由于种种原因,使得公司经营活动产生的现金流量净额不足。xxxx年公司通过与银行的合作,适当增加长期借款的比重使上述困难得到了一定的缓解。
关键词: 企业,现金流量,财务分析
1公司简介
海特克液压有限公司是一家活跃于国内外液压行业及相关产品应用领域,集贸易于一体的股份制有限公司。积极引进国内外先进的技术和管理,并同美国SUNNY公司进行了友好的合作。目前公司生产的主要(系列)产品有:叶片泵、内啮合齿轮泵、方向/压力/流量控制阀、比例阀等,并承揽各种液压系统/液压装置的设计和制造。为进一步加强公司的市场竞争力,现对该公司的财务进行分析。
2现金流量表的分析
2.1现金流量的结构分析
现金流量结构分析包括流入结构、流出结构和流入流出比例分析,下面以温州市HTK有限公司xxxx年年报为例加以说明。现金流量表分析的首要任务是分析各项活动谁占主导,如HTK公司现金总流入中经营性流入占40.76%,投资流入占19.9%,筹资流入占39.34%,说明经营活动占有重要地位,筹资活动也是该企业现金流入来源的重要方面。
2.1.1流入结构分析
由于经营、投资和筹资活动均能带来现金流入,因此,就应着重分析流入结构。在公司经营活动流入中,主要业务销售收入带来的流入占86.6%,增值税占12.39%,由此反映出该公司经营属于正常。
投资活动的流入中,股利流入为0,投资收回和处置固定资产带来的现金流入占到100%,说明公司投资带来的现金流入全部是回收投资而非获利。
筹资活动中借款流入占筹资流入的52.18%,为主要来源;吸收权益资金流入占47.74%,为次要来源。
2.1.2流出结构分析
该公司的总流出中经营活动流出占24.18%,投资活动占28.64%,筹资活动占47.18%。由于公司xxxx年未对股东进行现金分配,故公司现金流出中偿还债务占很大比重,使负债大量减少。经营活动流出中,购买商品和劳务占54.38%;支付给职工的以及为职工支付的现金占10.81%,税费占3.6%,负担较轻,支付的其他与经营活动有关的现金为29.80%,比重较大。投资活动流出中权益性投资所支付的现金占60.74%,而购置固定资产、无形资产和其他长期资产所支付的现金占39.26%。筹资流出中偿还本金占47.51%,其他为筹资费和利息支出。从以上分析可以看出,该企业的投资活动的现金流出较大,在投资活动的现金流出中,权益性投资又占最大比例,说明该企业的股权扩张较快。
2.1.3流入流出比例分析
从HTK公司的现金流量表可以看出:
经营活动中:现金流入量42698.9万元,现金流出量32349.0万元。该公司经营活动现金流入流出比为1.32,表明1元的现金流出可换回1.32元现金流入。此值当然越大越好。
投资活动中:现金流入量20850.0万元,现金流出量38331.9万元。
该公司投资活动的现金流入流出比为0.74,公司投资活动引起的现金流出较大,表明公司正处于扩张时期。一般而言,处于发展时期的公司此值比较小,而衰退或缺少投资机会时此值较大。
筹资活动中:现金流入量41205.0万元,现金流出量63144.9万元。
筹资活动流入流出比为0.65,表明还款明显大于借款。如果筹资活动中现金流入系举债获得,同时也说明该公司较大程度上存在借新债还旧债的现象。
作为信息使用者,在深入掌握企业的现金流情况下,还应将流入和流出结构进行历史比较或同业比较,这样可以得到更有意义的结论。
一般而言,对于一个健康的正在成长的公司来说,经营活动现金流量应为正数,投资活动的现金流量应为负数,筹资活动的现金流量应是正负相间的,上述公司的现金流量基本体现了这种成长性公司的状况。
2.2比较分析05年与06年1-6月现金流量表
2.2.1现金流量表的比较分析
公司xxxx年度经营活动现金流量为负数,主要原因在于:一是补交了往年的应交税金,致使公司xxxx年该项现金流出大幅增加;二是公司进行了产品结构调整,提高了生产工序较长产品的产量,相应的在产品占用资金有较大增加;三是xxxx年以来部分生产原材料的价格有一定程度的上涨,对公司的现金流量状况产生了一定的压力;最后是公司为了保障将来的生产计划,而增加了一定的存货,使公司购买商品支出的现金有较大的增加。
从公司销售商品和提供劳务收到的现金分析,公司xxxx年销售商品和提供劳务产生的现金流入为496,527,784.39元;而同期的主营业务收入为412,903,254.22元,说明公司主营业务产生的现金流入能力较去年有很大改善。另外,公司的产品结构调整今年将会逐步到位,预计今后公司的现金流量情况会逐步好转。
公司xxxx年度经营活动产生的现金流量净额为-86,851,718.58元,公司经营活动产生的现金流量净额为负.xxxx年公司筹资活动产生的现金流量净额为98,540,561.25元,投资活动产生的现金流量净额为-7,064,629.35元,全年公司现金及现金等价物净增加值为4,624,213.32元。从以上数据可以看出,公司全年现金及现金等价物的增加依靠筹资活动中产生的现金流量,此外对于处于发展期的制造业公司而言,投资活动现金净流量为负数属于正常的情况。再从公司销售商品和提供劳务收到的现金分析,公司xxxx年销售商品和提供劳务产生的现金流入为496,527,784.39元,而同期的主营业务收入为 412,903,254.22元,这说明公司主营业务产生的现金流入能力较去年有很大的改善。综上所述,尽管公司自经营活动中产生现金流量净额为负数,但随着产品结构调整的逐步完成,公司将来的经营活动现金流量情况会有所改善。xxxx年1-6月,公司的现金流量状况已得到很大的改善,xxxx年1-6月经营活动现金流量净额为12,531,934.57元,现金及现金等价物净增加额为17,570,120.14元。相信公司的现金流量状况会有进一步的改善。
公司目前面临的财务困难,主要在于负债结构不合理,短期偿债能力不足,此外由于种种原因,使得公司经营活动产生的现金流量净额不足。xxxx年公司通过与银行的合作,适当增加长期借款的比重使上述困难得到了一定的缓解。
2.2.2偿债能力分析
虽然流动比率、速动比率也能反映资产的流动性或偿债能力,但这种反映有一定的局限性,这是因为真正能用于偿还债务的是现金,现金流量和债务比较可以更好地反映偿还债务的能力。
获取现金的能力是指经营现金净流入和投入资源的比值,投入资源可以是销售收入、总资产,净营运资金、净资产或流通股股权等。
销售现金比率=经营活动现金净流入÷销售额
比如,HTK公司的销售额为27632万元,经营活动现金净流入为1253万元,则:
销售现金比率=1253÷27632=0.045,说明每销售一元,可得到现金0.045元,该比率反映每元销售收入得到的现金流量净额,其数值越大越好。
每股营业现金流量=经营活动现金净流入÷普通股股本
假如HTK公司普通股股本为7500万股,经营现金净流入为1253万元,则,每股营业现金流量=1253÷7500=0.167元/股
这个比率越大,说明企业进行资本支出和支付股利的能力越强,如果企业超过了0.167元/股这一限度,可能就要借款分红了。
全部资产现金回收率,是经营活动和投资活动现金的流入与全部资产的比值,说明企业资产产生现金的能力。
全部资产现金回收率=经营活动现金流量净额÷企业资产总额×100%
假定HTK公司全部资产总额为85000万元,则
全部资产现金回收率=1253÷85000=1.5%
如果同行业平均全部资产现金回收率为7%,说明该公司资产产生现金的能力较弱。
2.3现金流量净额的分析
以经营活动产生的现金流量净额的大小推断企业经营活动的有效性及净利润的质量不一定正确。
实务中,很多人习惯将经营活动产生的现金流量净额的大小作为分析评价企业经营活动业绩,甚至净利润质量的主要标准,经营活动产生的现金流量净额的大小,确实与企业的经营活动业绩和所实现的净利润质量存在关联,但这种关联是不直接的,也不一定正相关(有时可能是负相关),关联度的大小则主要取决于不同企业、不同期间、不同经营活动项目的具体资金流转情况。因此,经营活动产生的现金流量净额的大小,用来分析评价企业经营活动的有效性和净利润质量的可靠性在很多情况下并不恰当,为了说明问题,特举例如下:
例:xxxx年度,A公司实现的净利润为1350万元,主营业务收人为14 400万元,销售商品、提供劳务收到的.现金为15600万元,公司没有其他业务收入和支出,也没有预收账款;主营业务成本为10 020万元,购买商品、接受劳务支付的现金为14 630万元,经营活动产生的现金流量净额为-1687万元,xxxx年12月31日比xxxx年12月31日存货净增6091万元(其中付现5190万元)。
从上例,我们可以看出,A公司不但收回了xxxx年度实现营业收入所及的全部现金,而且收回了上年度应收未收的现金1 200万元,公司销售商品、提供劳务收到的现金的状况应当说是很不错的,因此,至少从销售的角度看,公司的经营活动是有效的,所实现的利润质量也比较高。可是,公司经营活动产生的现金流量净额却为-1687万元,也就是说公司通过1年的经营活动,不但没有赚到现金,反而拿出了1687万元用于平衡经营活动所需的资金流。公司经营活动产生的现金流量净额与当年实现的净利润的关系。是负相关的这究竟是怎么一同事呢?通过分析xxxx年12月31日和xxxx年12月31日存货的余额,我们找到了答案:
原来公司是一家处于扩大规模过程中的花卉、苗木企业,花卉、苗木企业的特点是存货的周转期比较长。从播种到花卉、苗木上市销售所需的时间,短的需要6个月,长的则需要1-2年。如果没有足够的存货投入,公司的生产经营将难以为继。A公司xxxx年由于存货购入的现金支出比xxxx年净增了5190万元,这是导致公司经营活动产生的现金流量净额为负数(比所实现的净利润少3 037万元)的主要原因。显然,通过分析,我们可以得出以下结论:A公司xxxx年所实现的净利润已经以现金方式获得了较好的回收,而且为2007年及以后年度的生产经营活动作了必要的准备。因此,从总体上说,公司xxxx年的经营活动是有效的,所实现的净利润的质量也比较高,导致公司xxxx年经营活动产生的现金流量净额为负数的原因是经营活动现金流出的增加(由于购买存货付现引起),而不是经营活动现金流人的减少;且该经营活动现金流出的增加是必要的,符合公司生产经营的实际需要。
通过对上面例子的分析,我们可以认识到:经营活动产生的现金流量净额是一个很重要的财务数据,但这个数据的具体利用,离不开对经营活动产生的现金流量所有项目的具体考察,离不开对资产负债表和利润表的具体复核及对会计报表附注的具体分析。任何将经营活动产生的现金流量净额与其他会计信息割裂开来的做法都是不够恰当的,而要从实际出发,具体问题具体分析;同时,单独披露经营活动产生的现金流量净额,而不加辅助说明,也会影响这一数据的利用,甚至在某些情况下还会产生误导作用。
3结论与探讨
综上论述,我们可以看出,现金流量表在分析企业财务状况时,确实是一个不可多得的工具。在实际操作中,注意现金流量表分析与资产负债表和利润表等财务报表分析相结合,可以更清晰、全面地了解企业的财务状况及发展趋势,了解其与同行的差距,及时发现问题,正确评价企业当前、未来的偿债能力、支付能力,以及企业当前和前期所取得的利润的质量,科学的预测企业未来财务状况,为报表使用者做出决策提供正确的依据。
参考文献:
[1]欧阳光中. 项红周.《财务报表分析》
[2]郑兴华. 河北省廊坊市畜牧水产局
[3]刘晓庆 .《现金流量表及其相关信息的利用》
[4]陈光和.《简要合并现金流量表》
[5]陈勇鑫.《现金流量表的分析与应用》
[6]应坦胜.《偿债能力分析与应用》
[7]张林 .《刍议现金流量表的结构分析》
[8]黄奕格 .《先进流量表财务分析的意义及结构和偿债能力分析》
[9]赵飞.《如何分析现金流量表》
[10]肖笑.《如何运用现金流量表分析企业的财务状况》
问题一:机泵检修的目的是什么?要求有哪些? 目:通过对机泵的检修,消除经过长期时间运行所存在的问题。
要求如下:
1)消除、调整泵内因磨损、腐蚀产生的较大间隙;
2)消除泵内的污垢、污物、锈蚀;
3)对不符合要求的或有缺陷的零部件修复或更换;
4)转子平衡实验检查合格;
5)检验泵与驱动机同轴度并符合标准;
6)试车合格,资料齐全,达到工艺生产需求。
问题二:水泵的比转数是怎么定义的? 按相似律将水泵换算为扬程等于1m,输出功率为0.735kW、流量为0.075m3/s的 模型泵叶轮的转速。
问题三:请简述水泵比转数(ns)的概念及意义? 答:由于叶片泵的叶轮构造和水力性能的多种多样性,大小尺寸也各不相同,为了对整个叶片泵进行分类,将同类型的水泵组成一个系列,这就需要有一个能够反映泵共性的综合性的特征数,作为水泵规范化的基础,这个特征数称为水泵的相似准数,又称比转数。
武汉格林环保公司还不错,你可以了解一下。
问题四:水泵工作扬程与设计杨程的意义 离心式水泵的主要参数是扬程,流量、转速、功率、转速、效率及叶轮直径与其叶片的形状(用比转数表示),其各种参数均相互之间有关系。如其结构如转速确定。其扬程(压力)、流量、功率、效率之间的关系用“泵的特性曲线图”来表示。在曲线图中有个泵效率的最高区间,这时候的压力,作为泵的设计压力,以求得最佳的工作状态。但在实际使用中,扬程(压力)与管道长度、弯头、阀门等的阻力有关,与供水处的高度有关,与使用流量有关,与泵的进口压力(泵与水池面的高位差)有关。因此泵的工作时扬程(压力)的不可能完全是设计(选用)时的压力状态。
问题五:泵与泵站课程设计中工程概论怎么写 ・ 题名(Title,Topic)
题名又称题目或标题。题名是以最恰当、最简明的词语反映论文中最重要的特定内容的逻辑组合。 论文题目是一篇论文给出的涉及论文范围与水平的第一个重要信息,也是必须考虑到有助于选定关键词不达意和编制题录、索引等二次文献可以提供检索的特定实用信息。论文题目十分重要,必须用心斟酌选定。有人描述其重要性,用了下面的一句话:“论文题目是文章的一半”。 对论文题目的要求是:准确得体:简短精炼:外延和内涵恰如其分:醒目。
・ 作者姓名和单位(Author and department)
这一项属于论文署名问题。署名一是为了表明文责自负,二是记录作用的劳动成果,三是便于读者与作者的联系及文献检索(作者索引)。大致分为二种情形,即:单个作者论文和多作者论文。后者按署名顺序列为第一作者、第二作者……。重要的是坚持实事求是的态度,对研究工作与论文撰写实际贡献最大的列为第一作者,贡献次之的,列为第二作者,余类推。注明作者所在单位同样是为了便于读者与作者的联系。 (三)摘要(Abstract) 论文一般应有摘要,有些为了国际交流,还有外文(多用英文)摘要。它是论文内容不加注释和评论的简短陈述。其他用是不阅读论文全文即能获得必要的信息。摘要应包含以下内容: ①从事这一研究的目的和重要性; ②研究的主要内容,指明完成了哪些工作; ③获得的基本结论和研究成果,突出论文的新见解; ④结论或结果的意义。
・ 关键词(Key words)
关键词属于主题词中的一类。主题词除关键词外,还包含有单元词、标题词的叙词。 主题词是用来描述文献资料主题和给出检索文献资料的一种新型的情报检索语言词汇,正是由于它的出现和发展,才使得情报检索计算机化(计算机检索)成为可能。 主题词是指以概念的特性关系来区分事物,用自然语言来表达,并且具有组配功能,用以准确显示词与词之间的语义概念关系的动态性的词或词组。 关键词是标示文献关建主题内容,但未经规范处理的主题词。关键词是为了文献标引工作,从论文中选取出来,用以表示全文主要内容信息款目的单词或术语。一篇论文可选取3~8个词作为关键词。
关键词或主题词的一般选择方法是由作者在完成论文写作后,纵观全文,先出能表示论文主要内容的信息或词汇,这些住处或词江,可以从论文标题中去找和选,也可以从论文内容中去找和选。例如上例,关键词选用了6个,其中前三个就是从论文标题中选出的,而后三个却是从论文内容中选取出来的。后三个关键词的选取,补充了论文标题所未能表示出的主要内容信息,也提高了所涉及的概念深度。需要选出,与从标题中选出的关键词一道,组成该论文的关键词组。
关键词与主题词的运用,主要是为了适应计算机检索的需要,以及适应国际计算机联机检索的需要。一个刊物增加“关键词”这一项,就为该刊物提高“引用率”、增加“知名度”开辟了一个新的途径。
(五)引言(Introduction)
引言又称前言,属于整篇论文的引论部分。其写作内容包括:研究的理由、目的、背景、前人的工作和知识空白,理论依据和实验基础,预期的结果及其在相关领域里的地位、作用和意义。
引言的文字不可冗长,内容选择不必过于分散、琐碎,措词要精炼,要吸引读者读下去。引言的篇幅大小,并无硬性的统一规定,需视整篇论文篇幅的大小及论文内容的需要来确定,长的可达700~800字或1000字左右,短的可不到100字。
问题六:水泵的性能指标是指什么 水泵的性能,水泵的性能参数,水泵的性能用哪几个参数表示水泵性能参数一、什么是水泵的流量流量是指水泵单位时间内输送液体的体积或重量。用Q表示,常用的单位是m3/h、m3/s、L/s或t/h。水泵铭牌上的流量是水泵的设计流量,友称额度流量。泵在该流量下运行效率最高。水泵的性能参数二、什么是水泵的扬程扬程是指单位重力液体从水泵进口到出口所增加的能量,也即单位重力的水经过水泵后获得的能量。用H表示,单位是mH2O,一般简称为m。水泵铭牌上的扬程是这台泵的设计扬程,即相应于通过设计流量时的扬程,又称额度扬程。水泵的性能参数三、什么是水泵的功率功率是指单位时间内水泵所做的功,单位为KW。1、水泵的有效功率有效功率又称水泵的输出功率,是指单位时间内流过水泵的液体从水泵那里获得的能量。用Pu表示。2、轴功率轴功率又称水泵的输入功率,是指动力机传递给水泵轴的功率。用P表示。水泵铭牌上的轴功率是指对应于通过设计流量时的轴功率,又称额定轴功率。3、配套功率配套功率是指为水泵配套的动力机功率,用P配表示。一般在水泵铭牌或样本上都标有配套功率的数值。水泵的性能参数四、什么是水泵的效率效率是指水泵的有效功率与轴功率之比的百分数,它标志着水泵能量转换的有效程度,是水泵的重要技术经济指标,用η表示。水泵铭牌上的效率是对应于通过设计流量时的效率,该效率为水泵的最高效率。水泵的效率越高,表示水泵工作时的能量损失越小。 水泵轴功率不可能全部传递给输出的液体,其中必有一部分能量损失。水泵内能量损失可分为三部分,即水力损失、容积损失和机械损失。1、水力损失和水力效率水流流经水泵的吸入室、叶轮、压出室时产生摩擦损失、局部损失和冲击损失。摩擦损失是水流与过流部件壁间的摩擦阻力引起的损失。局部损失是水流在泵内由于水流速度大小与方向发生变化引起的损失。冲击损失是泵在非设计工况下运行时水流在叶片入口处、出口处及压出室内引起的损失。水力损失越大,水泵的扬程越小。未考虑水泵内水力损失的扬程为理论扬程HT,则水泵扬程H与理论扬程H与理论扬程HT之比,称为水力效率ηh。2、容积损失和容积效率水流流过叶轮后,有一小部分高压水经过泵体内间隙(如减漏环)和轴向力平衡装置(如平衡孔)泄露到叶轮的进口,另有一部分从轴封装置处泄漏到泵体外,消耗了一部分能量,即容积损失。漏损q越大,水泵的出水量Q越小。通过水泵出口的流量Q与通过泵进口的流量Q+q之比称为容积效率ηV。3、机械损失和机械效率叶轮在液体中旋转时,前、后盖板外表面与液体产生摩擦损失(即轮盘损失),泵轴转动时轴和轴封、轴承产生摩擦损失,克服摩擦损失消耗了部分能量,即机械损失,机械损失功率用Pm表示。从泵的输入功率中扣除机械损失后,叶轮传递给液体的功率称水功率,用Pw表示。水泵的效率是容积效率、水力效率与机械效率的乘积。提高水泵效率,必须减少水泵内的各种损失。提高水泵的效率,除了从水力模型、选用材质、加工工艺、部件等方面加以改善和提高外,使用单位还要注意正确选择泵型、保证安装质量、合理调节运行工况和加强维护管理,才能使水泵经常在高效率状态下运行,达到节约能源、降低成本和提高经济效益的目的。水泵的性能参数五、什么是水泵的吸水性能允许吸上真空高度或必须汽蚀余量是表征水泵吸水性能的参数。在泵站设计时,需要根据吸水性能参数确定水泵的安装高程。允许吸上真空高度用Hs表示,必须空化余量用(NPSH)r表示,单位为m。水泵的性能参数六、什么是水泵的转速转速是指泵轴每分钟旋转的次数,用n表示,单位是r/min。铭牌上的......>>
问题七:我是做水泵设计的,请问有什么相关的注册工程师可以考吗? 100分 “注册机械工程师”包含两个概念:
1、工程师是中级专业技术职称,其认定资格由省级人事考试网进行考评,其资格的要求(包括工作年限)、考试的内容挤时间地点,该网都有详细的规定。专业的种类有几十个,你可从中选取类似的专业。
2、这个证书只是证明你有这个资格,但是否聘任为在职工程师,还需你所在的工作单位进行聘任,同时由单位进行注册,注册的目的是防止一个证书多处挂靠。
因为企业在申请施工或设计资质证书时,要提供一定数量的专业技术人员资格证书,所以这个证书还是有用的。据说以后是由某相关协会进行管理考评的,现在还是由省级人事考试网组织进行考评。
问题八:请问水泵的效率指标的使用意义是什么? 水泵的性能参数是用来表征水泵性能的一组数据,包括流量、扬程、功率、效率、允许吸上真空高度或必须空化余量、转速等6个基本参数。水泵性能参数一、什么是水泵的流量流量是指水泵单位时间内输送液体的体积或重量。用Q表示,常用的单位是m3/h、m3/s、L/s或t/h。水泵铭牌上的流量是水泵的设计流量,友称额度流量。泵在该流量下运行效率最高。水泵的性能参数二、什么是水泵的扬程扬程是指单位重力液体从水泵进口到出口所增加的能量,也即单位重力的水经过水泵后获得的能量。用H表示,单位是mH2O,一般简称为m。水泵铭牌上的扬程是这台泵的设计扬程,即相应于通过设计流量时的扬程,又称额度扬程。水泵的性能参数三、什么是水泵的功率功率是指单位时间内水泵所做的功,单位为KW。 1、水泵的有效功率有效功率又称水泵的输出功率,是指单位时间内流过水泵的液体从水泵那里获得的能量。用Pu表示。 2、轴功率轴功率又称水泵的输入功率,是指动力机传递给水泵轴的功率。用P表示。水泵铭牌上的轴功率是指对应于通过设计流量时的轴功率,又称额定轴功率。 3、配套功率配套功率是指为水泵配套的动力机功率,用P配表示。一般在水泵铭牌或样本上都标有配套功率的数值。水泵的性能参数四、什么是水泵的效率效率是指水泵的有效功率与轴功率之比的百分数,它标志着水泵能量转换的有效程度,是水泵的重要技术经济指标,用η表示。水泵铭牌上的效率是对应于通过设计流量时的效率,该效率为水泵的最高效率。水泵的效率越高,表示水泵工作时的能量损失越小。水泵轴功率不可能全部传递给输出的液体,其中必有一部分能量损失。水泵内能量损失可分为三部分,即水力损失、容积损失和机械损失。 1、水力损失和水力效率水流流经水泵的吸入室、叶轮、压出室时产生摩擦损失、局部损失和冲击损失。摩擦损失是水流与过流部件壁间的摩擦阻力引起的损失。局部损失是水流在泵内由于水流速度大小与方向发生变化引起的损失。冲击损失是泵在非设计工况下运行时水流在叶片入口处、出口处及压出室内引起的损失。水力损失越大,水泵的扬程越小。未考虑水泵内水力损失的扬程为理论扬程HT,则水泵扬程H与理论扬程H与理论扬程HT之比,称为水力效率ηh。 2、容积损失和容积效率水流流过叶轮后,有一小部分高压水经过泵体内间隙(如减漏环)和轴向力平衡装置(如平衡孔)泄露到叶轮的进口,另有一部分从轴封装置处泄漏到泵体外,消耗了一部分能量,即容积损失。漏损q越大,水泵的出水量Q越小。通过水泵出口的流量Q与通过泵进口的流量Q+q之比称为容积效率ηV。 3、机械损失和机械效率叶轮在液体中旋转时,前、后盖板外表面与液体产生摩擦损失(即轮盘损失),泵轴转动时轴和轴封、轴承产生摩擦损失,克服摩擦损失消耗了部分能量,即机械损失,机械损失功率用Pm表示。从泵的输入功率中扣除机械损失后,叶轮传递给液体的功率称水功率,用Pw表示。水泵的效率是容积效率、水力效率与机械效率的乘积。提高水泵效率,必须减少水泵内的各种损失。提高水泵的效率,除了从水力模型、选用材质、加工工艺、部件等方面加以改善和提高外,使用单位还要注意正确选择泵型、保证安装质量、合理调节运行工况和加强维护管理,才能使水泵经常在高效率状态下运行,达到节约能源、降低成本和提高经济效益的目的。水泵的性能参数五、什么是水泵的吸水性能允许吸上真空高度或必须汽蚀余量是表征水泵吸水性能的参数。在泵站设计时,需要根据吸水性能参数确定水泵的安装高程。允许吸上真空高度用Hs表示,必须空化余量用(NPSH)r表示,单位为m。水泵的性能参数六、什么是水泵......>>