摘要：相較傳統(tǒng)的液壓機(jī)械控制系統(tǒng)，新型液壓機(jī)械無級傳動液壓控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用具備顯著特點(diǎn)。本文則分析了液壓機(jī)械無級傳動控制系統(tǒng)的基本運(yùn)行原理，介紹了其設(shè)計(jì)特性，并進(jìn)行了全面分析。以期為此后控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)作業(yè)中的應(yīng)用提供更多的借鑒依據(jù)，幫助技術(shù)人員積極提升液壓控制系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用水平。

關(guān)鍵詞：液壓機(jī)械無級傳動控制系統(tǒng)；設(shè)計(jì)；特性

液壓傳動是用液體作為介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)能量的傳輸和控制系統(tǒng)，通過對各種機(jī)械壓力流體介質(zhì)的控制，通過控制電路實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換元件，控制系統(tǒng)靈活方便的控制性能，因此在工業(yè)控制中應(yīng)用廣泛。

1.液壓機(jī)械無級傳動液壓控制系統(tǒng)的基本特性

1.1可控的無級別調(diào)速

相較傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)，液壓機(jī)械無級傳動控制系統(tǒng)可以根據(jù)機(jī)械設(shè)備不同的作業(yè)周期針對性的調(diào)節(jié)實(shí)際的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。比如在柴油機(jī)的運(yùn)行過程中使用無級傳動液壓控制系統(tǒng)，技術(shù)人員可以長時間的將機(jī)械操作手柄控制于某一固定功率調(diào)節(jié)位置，此時系統(tǒng)可以自動辨別柴油機(jī)的實(shí)際運(yùn)行功率。而隨著機(jī)械設(shè)備實(shí)際運(yùn)行時間的不斷延長，控制系統(tǒng)可以利用調(diào)速器設(shè)備轉(zhuǎn)換柴油機(jī)傳輸開放度。若在機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)行期間，其采用了曲線功率輸送口的開放度，則柴油機(jī)傳送帶也會在液壓無級別傳動控制系統(tǒng)的操作用下，其運(yùn)轉(zhuǎn)速度呈現(xiàn)出曲線調(diào)節(jié)模式。

1.2小功率大輸出

新型液壓無級傳動控制系統(tǒng)屬于傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的進(jìn)一步完善與發(fā)展，其更多采用了小功率運(yùn)行參數(shù)的機(jī)械零件，以代替大功率零件，確保整個機(jī)械運(yùn)行設(shè)備的大功率輸出，這也是新型液壓控制系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中的最大特點(diǎn)。且在基本特性的設(shè)計(jì)實(shí)踐過程中，技術(shù)人員廣泛采用了功率放大倍數(shù)原理，此原理主要指的是在新型液壓無級傳動系統(tǒng)輸送能量時，控制系統(tǒng)內(nèi)部傳遞實(shí)際能量運(yùn)行功率與液壓元件可承擔(dān)傳輸功率之比。在液壓系統(tǒng)傳送研究過程中，新型液壓無級傳動控制系統(tǒng)根據(jù)不同形式以及不同強(qiáng)度的功率輸出可以分為一至四段不等的運(yùn)行級別。且實(shí)際元件功率及運(yùn)行功率之間呈現(xiàn)出倍數(shù)增長關(guān)系。同時，受系統(tǒng)運(yùn)行時間以及電能傳動能量等因素的影響，機(jī)械無級傳動設(shè)備最大運(yùn)行功率為液壓設(shè)備元件整體運(yùn)動功率的三倍以上。但運(yùn)行期間，工作人員必須進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，以確保液壓系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，這樣才可以最大程度的發(fā)揮新型控制系統(tǒng)的優(yōu)勢。

1.3高效率運(yùn)行

依據(jù)液壓無級控制系統(tǒng)在運(yùn)行模式下的輸入與輸出能源功率，加之機(jī)械設(shè)備內(nèi)部液壓元件能源排放實(shí)際數(shù)額，可以得到各機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)部門的實(shí)際功率。比如在二段式新型液壓控制系統(tǒng)運(yùn)行期間，隨著系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用時間的不斷延長，無級調(diào)控裝置與機(jī)械元件的實(shí)際工作效率也在不斷增加，且會發(fā)生對應(yīng)數(shù)值增加與功率上漲的情況。此時技術(shù)人員應(yīng)靈活掌握液壓機(jī)械傳動效率的具體漲幅，使其發(fā)生規(guī)律性變化。而部分新型液壓控制系統(tǒng)的研究人員將無級傳動控制系統(tǒng)的折翼特點(diǎn)歸結(jié)為高效率特性。

2.液壓機(jī)械無級傳動控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案

為了有效改善傳統(tǒng)液壓機(jī)械傳動變速器在換段過程中存在的扭矩波動問題，改善運(yùn)行狀況，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)期間應(yīng)滿足以下幾方面要求。一是液壓控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)緩沖升壓與降壓；二是離合器控制壓力最小值為零。同時，為了達(dá)到無級傳動的具體要求，液壓控制系統(tǒng)本身還應(yīng)具備過載保護(hù)、各液控支路之間相互獨(dú)立等特點(diǎn)?；谏鲜鲆?，應(yīng)按照下圖1所示的方案原理圖進(jìn)行設(shè)計(jì)。

安全閥；2-液壓泵；3-二位二通換向閥；4-二位三通換向閥；5-數(shù)字比例溢流閥；6-離合器油缸

其中具備過載保護(hù)作用的時主油路的安全閥，具備較大的控制壓力，可以保證數(shù)字比例溢流閥在工作期間不受控制過程的影響。同時，在工作過程中，離合器保持分離狀態(tài)，以確保其可靠分離，CH液控支路壓力應(yīng)降為零，各換向閥處于初始位置，并截?cái)嘀饔吐饭┯停B通CH液控支路與油箱，確保液控支路的壓力為零。緩沖升壓二位三通換向閥上位應(yīng)接入油路，確保液控支路內(nèi)進(jìn)入油源輸出流量。此時在數(shù)字比例溢流閥中輸入調(diào)制脈寬PWM信號，完成升壓緩沖調(diào)節(jié)。由于運(yùn)行期間，二位二通換向閥對升壓緩沖過程不存在任何影響，為了有效節(jié)耗，二位二通換向閥應(yīng)始終處于初始位置，且上位接入油路。在離合器處于滑磨與結(jié)合狀態(tài)下，換向閥與緩沖升壓狀態(tài)下的位置保持一致。且當(dāng)數(shù)字比例溢流閥輸入比例為零時，CH液控支路壓力應(yīng)保持在最大值。在緩沖升壓開始之前，二位二通換向閥下位應(yīng)接入油路，液控之路與油箱之間的聯(lián)系也被切斷。而在緩沖降壓階段，二位三通換向閥下位接入油路，液控支路與油源切斷聯(lián)系，且根據(jù)比例溢流閥的PWM信號調(diào)整壓力。當(dāng)壓力降低至溢流閥最低控制力時，二位二通換向閥的上位接入油路，確保壓力降低至零。

在液壓控制系統(tǒng)中使用換向閥進(jìn)行保壓會存在油路泄露問題，而本文設(shè)計(jì)的液壓控制系統(tǒng)可以確保液壓泵持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，因此泄露不會影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

相較傳統(tǒng)的機(jī)械生產(chǎn)控制系統(tǒng)而言，新型液壓無級傳動系統(tǒng)的應(yīng)用具備很大優(yōu)勢。由于受到新型機(jī)械生產(chǎn)控制系統(tǒng)的協(xié)助，企業(yè)可以最大程度的加快工業(yè)生產(chǎn)流程的運(yùn)行速度。且新型系統(tǒng)增加了集成線路控制模式，有效結(jié)合了傳統(tǒng)工業(yè)規(guī)?；a(chǎn)管理系統(tǒng)與現(xiàn)代的電子信息技術(shù)，切實(shí)提升了機(jī)械的運(yùn)行效率，且凸顯了新型控制系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。需要注意的是，實(shí)際應(yīng)用期間，整體控制系統(tǒng)應(yīng)具備較高的平衡度。

結(jié)束語

本文通過全面介紹新型液壓機(jī)械無級傳動控制系統(tǒng)的基本運(yùn)行原理，總結(jié)出了新型控制系統(tǒng)在工業(yè)化生產(chǎn)中的應(yīng)用優(yōu)勢。由此，企業(yè)工作人員應(yīng)在結(jié)合新型控制系統(tǒng)控制優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，建立更為科學(xué)有效的系統(tǒng)匹配制度，確定合理的設(shè)計(jì)方案，這樣才可以更好的應(yīng)用新型的控制系統(tǒng)，從而獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益。

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作者簡介：彭履安，男，23歲，黑龍江工業(yè)學(xué)院，機(jī)械工程系，14級機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)，在校學(xué)生。