王好將 童少尉 王建軍 劉家續(xù)

摘 要：在信息社會的背景下，裝備制造領(lǐng)域?qū)σ簤嚎刂萍夹g(shù)有著越來越高的要求。本文介紹了現(xiàn)代液壓控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及研究進展，展望了這一技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展方向和發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代液壓；控制技術(shù)；發(fā)展；展望

1 現(xiàn)代液壓控制技術(shù)概述

在信息技術(shù)日益蓬勃發(fā)展的環(huán)境下，裝備制造領(lǐng)域?qū)こ虣C械的液壓控制技術(shù)有著越來越高的要求?，F(xiàn)代液壓控制技術(shù)應運而生，打破了傳統(tǒng)液壓控制技術(shù)的局限性，有著更為廣闊的應用場合和發(fā)展前景。

液壓傳動技術(shù)相比較于機械傳動、電力傳動，具有以下特點：在同等輸出功率下，液壓傳動裝置的體積小，重量輕，運動慣性小，動作靈敏；易于實現(xiàn)較大范圍的無極調(diào)速和提供較大的輸出力或力矩；操作簡單，便于實現(xiàn)過載保護和工業(yè)自動化；傳動裝置布置靈活，能自動潤滑和簡化結(jié)構(gòu)；液壓元件易于實現(xiàn)系列化、標準化，通用化。因而，在眾多制造領(lǐng)域有著十分廣泛的應用。近年來，液壓控制技術(shù)由于不斷移植其他領(lǐng)域的技術(shù)成果，推動了液壓控制技術(shù)逐漸向自動化、智能化、小型化、高精度、高功率、高效率、節(jié)能環(huán)保方向發(fā)展，成為當代一系列先進技術(shù)的先驅(qū)和典范，在冶金、煤炭、石油、化工、能源、航空航天和國防等領(lǐng)域廣泛應用，成為國民經(jīng)濟發(fā)展中不可缺少的支撐技術(shù)。

2 現(xiàn)代液壓控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 向智能化方向發(fā)展

雖然液壓控制系統(tǒng)在目前的工程機械發(fā)展中仍然處于初級階段，但其發(fā)展技術(shù)的應用對工程機械的質(zhì)量與性能的提高具有的作用。例如：在土木工程施工中，采用挖掘機進行施工過程中技術(shù)人員可以采高級控制策略來提高工程的施工質(zhì)量，一方面可以避免挖掘機在工作中所遇到的各種難題，提高了挖掘機的穩(wěn)定性；另一方面還避免了機械設(shè)備在開始與結(jié)束階段因振動而導致機械受到損壞的問題。

2.2 向電子控制及自動化方向發(fā)展

電液伺服系統(tǒng)和電液比例控制系統(tǒng)對于實現(xiàn)液壓傳動裝置的電子控制及自動化有著十分重要的作用。

電液伺服系統(tǒng)是以電氣信號為輸入，以液壓信號為輸出，在系統(tǒng)的輸入和輸出之間有反饋連接的閉環(huán)控制系統(tǒng)。電液伺服控制系統(tǒng)，以其一系列的優(yōu)點，在工程中應用已經(jīng)相當普遍，成為新系統(tǒng)設(shè)計和舊設(shè)備改造的重要選擇。電液伺服控制系統(tǒng)有諸多明顯優(yōu)點：功率重量比、力矩慣量比或力質(zhì)量比大；易于實現(xiàn)直線運動的速度位移和力的控制；響應速度快，加速性能好，控制精度高；結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，凈質(zhì)量??；但是也存在對油液的精度要求高、閥的加工精度高、工藝性差等缺點。

電液比例控制技術(shù)，是電液伺服控制技術(shù)的發(fā)展和補充，其主要構(gòu)成部件為比例控制閥，基本原理是輸出能夠隨著輸入的變化連續(xù)地、成比例地得到控制。比例控制閥實際是伺服控制閥的一種簡化，主要是利用比例電磁鐵在壓力、流量和方向閥的基礎(chǔ)上改進，以簡化結(jié)構(gòu)，提高可靠性，降低成本。電液比例控制系統(tǒng)主要有如下優(yōu)點：操作方便，容易實現(xiàn)遙控；自動化程度高，容易實現(xiàn)編程控制；工作平穩(wěn)，控制精度較高；結(jié)構(gòu)簡單，使用元件較少，對污染不敏感；系統(tǒng)的節(jié)能效果好。

在實際工作中，多路閥采用電液比例先導控制。多路閥采用電液比例先導控制，不但提高了執(zhí)行器的工作性能，更為進一步的遠控與無線遙控建立了堅實基礎(chǔ)。

2.3 負荷傳感控制繼續(xù)發(fā)展

工程機械作業(yè)對象復雜，負載變化也比較大，這給工程機械的手動與電動控制的微動調(diào)節(jié)帶來了不利影響，同時多聯(lián)多路的復合操作也出現(xiàn)了相互影響。采用負荷傳感控制技術(shù)可很好地解決這些問題。這種控制技術(shù)具有很好的節(jié)能性和操縱性。如西方發(fā)達國家在挖掘機上應用該技術(shù)，很好的提高了挖掘機的可操縱性，解決了由于缺乏熟練司機帶來的種種問題。因此，負荷傳感控制技術(shù)會在現(xiàn)代液壓控制技術(shù)中發(fā)揮更為重要的作用。

2.4 向更環(huán)保節(jié)能方向發(fā)展

針對液壓系統(tǒng)對環(huán)境的危害，需要在現(xiàn)代社會的液壓傳動系統(tǒng)的工作中發(fā)展環(huán)保液壓技術(shù)，提高生態(tài)環(huán)境與液壓傳統(tǒng)系統(tǒng)之間的和諧性。在綜合考慮對環(huán)境和資源的影響下，發(fā)展綠色設(shè)計和制造技術(shù)，這是現(xiàn)代機械液壓控制技術(shù)中可持續(xù)發(fā)展思想的主要應用之一。國內(nèi)外工程機械液壓技術(shù)領(lǐng)域?qū)Νh(huán)保給予充分的重視，主要包括：在工作介質(zhì)使用可生物分解的液壓油、純水，以減少對環(huán)境的污染；降低液壓元件及系統(tǒng)由于高壓、大流量產(chǎn)生的振動與噪聲；不斷提高元器件與系統(tǒng)效率，進而節(jié)約能源等。此外，面對社會經(jīng)濟發(fā)展與資源浪費及日益匱乏的矛盾，發(fā)展節(jié)能的液壓控制技術(shù)已成為不可避免的重要課題。工程機械的節(jié)能主要包括液壓系統(tǒng)的節(jié)能和從發(fā)動機到液壓系統(tǒng)的全局功率適應兩個方面。

3 技術(shù)展望

今后，工程機械的液壓控制技術(shù)將更加側(cè)重于在電子控制和節(jié)能、可靠性和安全性以及環(huán)境適應性等方向的研究與相關(guān)技術(shù)的開發(fā)。

隨著工程機械應用領(lǐng)域的不斷拓展，安全法規(guī)越來越嚴，其可靠性和安全性要求也不斷提高。提高耐環(huán)境性，如耐振性、耐水性、耐熱性以及相關(guān)器件（特別是電子控制關(guān)聯(lián)器件）的可靠性，將是今后一個重要研究方向。同時還需關(guān)注工程機械的安全性、功能可維修性等。另一個重要研究方向是環(huán)境適應性研究，包括振動和噪聲控制研究、各種可生物分解液壓油的研究和開發(fā)等。

4 結(jié)語

不可否認，處于信息社會的今天，伴隨計算機和液壓控制理論的發(fā)展，液壓傳動及其控制技術(shù)在裝備制造領(lǐng)域日益起著關(guān)鍵的作用。然而，必須清醒認識到它的發(fā)展同樣面臨著巨大的困難和挑戰(zhàn)。我國在重要的機械應用領(lǐng)域與國際化機械間還存在很大的差距，一些技術(shù)含量較高的液壓系統(tǒng)基本都是整套來源于國外。順應發(fā)展潮流，重視現(xiàn)代液壓控制技術(shù)的發(fā)展與應用，重視傳統(tǒng)液壓技術(shù)與信息化技術(shù)的結(jié)合，合理融合其它領(lǐng)域的先進技術(shù)，是進一步提高液壓傳動技術(shù)的有效措施。

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