王艷蓉

摘要：液壓技術(shù)是研究、分析、利用液體這一介質(zhì)來實現(xiàn)機械傳動和控制的一門技術(shù)。當(dāng)前國際機械科技領(lǐng)域正逐漸向高端化、精確化領(lǐng)域趨勢發(fā)展。我國的整體科技水平雖處于高速發(fā)展階段，機械領(lǐng)域的諸多技術(shù)也達(dá)到了世界先進(jìn)水平，但新興的尖端液壓技術(shù)目前還處于起步階段，要實現(xiàn)液壓操作中的有效、精確控制技術(shù)顯然還不夠成熟。本文通過對液壓機械傳動控制系統(tǒng)基本原理進(jìn)行分析，研究了該系統(tǒng)的優(yōu)缺點，并探討了該系統(tǒng)在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計；液壓；機械傳動控制系統(tǒng)；應(yīng)用

一、我國液壓技術(shù)的背景分析

隨著科技的飛速發(fā)展，當(dāng)前，我國液壓機械已在工程機械、建筑、汽車、航空等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。液壓機械控制技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)中已占有主導(dǎo)地位。利用電控傳感器控制整個液壓機械系統(tǒng)，不僅精度高，而且能獲得良好的反饋機制，使液壓技術(shù)得到新的突破。

二、液壓機械傳動控制系統(tǒng)的優(yōu)、缺點

（一）優(yōu)點

該控制系統(tǒng)具有高效率、高速度、高壽命等優(yōu)勢。液壓機械傳動控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)簡單，操縱方便、省力。通過和電氣自動化相結(jié)合，能在相對較小的空間內(nèi)進(jìn)行精準(zhǔn)操作，最大化發(fā)揮出該系統(tǒng)的價值與作用。加之電液伺服系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用，極大地提高了液壓機械傳動控制系統(tǒng)的使用效率。同時液壓機械傳動控制系統(tǒng)具有體積小、重量輕與反應(yīng)速度快等特點，操控也比較方便。在該系統(tǒng)中，其主要工作介質(zhì)為礦物油，不僅對自身具有一定的潤滑作用，還可有效延長設(shè)備的使用壽命，并且能夠快速地完成直線運行，可加快系統(tǒng)的自動化進(jìn)程，具有較高的自動控制能力，可有效地滿足工業(yè)化生產(chǎn)的需求。

（二）缺點與不足

液壓機械傳動控制系統(tǒng)是以液體為工作介質(zhì)，不可避免會出現(xiàn)泄漏，影響系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性與正確性。不適宜在傳動比要求嚴(yán)格的場合使用。液壓機械傳動控制系統(tǒng)對油溫的變化要求比較高。因此，在系統(tǒng)運行過程中，需對溫度進(jìn)行有效的控制，盡量減少油溫的變化，避免由于溫差而出現(xiàn)偏差。從而給液壓機械傳動控制系統(tǒng)的故障檢查與排查帶來一定難度。另外，液壓機械傳動控制系統(tǒng)在運行的時候，通常會因液壓元件的運行而產(chǎn)生一定的金屬粉末，對機械設(shè)備造成一定的污染，容易引發(fā)機械故障。加之，外部的環(huán)境灰塵與粉塵等易吸附在液壓機械設(shè)備上，會對系統(tǒng)的穩(wěn)定運行造成不利影響。因此，系統(tǒng)在運行前，需對系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格的檢查與清掃。避免在運行的過程中出現(xiàn)一些由于外界因素引起的不良后果。

三、液壓機械傳動控制系統(tǒng)的基本原理

液壓機械傳動控制系統(tǒng)的基本原理是依靠其內(nèi)部介質(zhì)--液體確保平衡狀態(tài)。從而實現(xiàn)能量之間的轉(zhuǎn)換。活塞大小的不同決定壓力的合理范圍。在液壓傳動過程中必須有相應(yīng)的元件設(shè)備支持系統(tǒng)的傳動。包括以下元件：（1）動力元件：齒輪泵、柱塞泵等。這一元件為系統(tǒng)提供足夠的動力，保證系統(tǒng)的正常運行。是系統(tǒng)內(nèi)部最關(guān)鍵的部分，可將機械能轉(zhuǎn)化為液壓能。依靠其內(nèi)部密封體積的變化實現(xiàn)運動和動力。（2）執(zhí)行元件：主要是將液壓泵提供的液壓能轉(zhuǎn)換為機械能，該執(zhí)行元件的主要裝置為液壓缸或馬達(dá)。（3）控制元件：此類元件主要是控制回路液流的方向、流量、壓力、速度、順序等，如方向閥、流量閥、壓力閥等。（4）輔助元件：回路中連接各種原件元件的管道、油箱、蓄能器、過濾器、壓力表等，起連接、輸油、儲油、過濾、儲存壓力能、測量等作用。

四、機械設(shè)計制造中液壓機械控制系統(tǒng)的實際應(yīng)用

（一）系統(tǒng)控制方面

從傳動的體系上來看，其不同的機械設(shè)計方式同樣會存在一定性的改變。因此，在進(jìn)行體系層的全面控制中，同樣需要對其機械傳動的整體效果進(jìn)行良好的性質(zhì)分析，在不同的層面?zhèn)鲃又?，其機械傳動的效果也會更加明確，尤在進(jìn)行機械制造的應(yīng)用中，應(yīng)用方式多樣化。尤其是是關(guān)于工程圖設(shè)備體系控制的運用，要求準(zhǔn)確分析設(shè)備功率以及效率，明確液壓系統(tǒng)的施工環(huán)境、方式等。這樣，在較為極端的施工環(huán)境中，其施工的技術(shù)效果也會更為明顯。目前，我國液壓技術(shù)在進(jìn)行全面的應(yīng)用中也取得了較為顯著的成果。

（二）精密塑性加工技術(shù)方面

在塑性加工的過程中，其整體的應(yīng)用效果同樣十分良好。精密塑性加工技術(shù)就是以現(xiàn)代信息化技術(shù)作為基礎(chǔ)，只要簡易處理就可改變加工材料的外表，材料本質(zhì)沒有發(fā)生變化。塑性加工是機械原料加工中必須進(jìn)行的環(huán)節(jié)，僅對原先的加工技術(shù)流程作了改善，可整個工作的效率以及產(chǎn)品的質(zhì)量都提高了。具有以下優(yōu)勢：（1）加工流程簡單，提高了機械加工的效率。（2）不需要進(jìn)行切割，實現(xiàn)資源的充分利用。（3）加工成本本身可替代性高，強度大，質(zhì)量輕，應(yīng)用性能極高。（4）可加工復(fù)雜部件，有利于實現(xiàn)企業(yè)的創(chuàng)新。總體來說，主要因素在于機械設(shè)計體系的逐步性完善，才能實現(xiàn)整體的機械加工優(yōu)勢。

（三）傳動技術(shù)方面

對機械傳動的效果展開優(yōu)良性質(zhì)的探討，是傳動體系控制中的一項重要工作。當(dāng)今，液壓技術(shù)已經(jīng)被很多領(lǐng)域普遍應(yīng)用。在動力體系的控制方面，工業(yè)產(chǎn)值的數(shù)值是一個參考的對象，根據(jù)其變動，使其液可控制系統(tǒng)的應(yīng)用范圍與領(lǐng)域，并且發(fā)揮出更大的作用，同時可以高效率地完成預(yù)期目標(biāo)與控制目標(biāo)。另外，與傳統(tǒng)的機械傳動技術(shù)相比較，液壓機械傳動控制系統(tǒng)可以更加容易地實現(xiàn)運動與動力參數(shù)的控制。可以在一般的條件下提高液壓工業(yè)的銷售額，在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用比較重要。同時具有較好的傳遞效率，能夠?qū)敵鲞M(jìn)行有效的控制。另外，在該系統(tǒng)中配套的較大系統(tǒng)銅芯裝置，可以對正反方向的運轉(zhuǎn)進(jìn)行有效的控制與實現(xiàn)，在機械操作的過程中能夠?qū)崿F(xiàn)各種操作動作。液壓機械傳動控制系統(tǒng)在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用具有廣闊的前景，能夠?qū)ψ兞肯到y(tǒng)進(jìn)行開發(fā)與調(diào)節(jié)壓的參數(shù)比能夠得到良好的性質(zhì)控制。如此，系統(tǒng)在剛性完善時操作性依舊能夠保持很好的性質(zhì)控制，也使得機械傳動技術(shù)在實施的整個過程中，有一個明晰的變量系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)。

（四）計算機方面

計算機對于液壓系統(tǒng)的電流值和液壓值的監(jiān)控，也可以使得整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性、經(jīng)濟(jì)性獲得新的增強，利用新型的圖像分析技術(shù)，還可以實現(xiàn)整個液壓機械系統(tǒng)的動態(tài)圖像演算分析，通過多圖像的對比展示，方便操作人員和計算機對于整個系統(tǒng)的把控，也方便于對之后可能出現(xiàn)的系統(tǒng)漏洞和故障進(jìn)行維護(hù)和修理。同時，計算機對于整個系統(tǒng)進(jìn)行反饋操作，能進(jìn)一步實現(xiàn)液壓機械系統(tǒng)的智能化和精確化操控，降低液壓機械系統(tǒng)的誤差值，輔助系統(tǒng)實現(xiàn)更加長久、穩(wěn)定的控制。如液壓機械系統(tǒng)控制存在著非線性問題，可以在計算機中運用龍格-庫塔數(shù)值求解法對于液壓系統(tǒng)的運動微分方程進(jìn)行求解，運用MATLAB等可以對液壓系統(tǒng)中的動力學(xué)方程進(jìn)行分析和擬合，運用UG、SolidWorks等可以對液壓機械系統(tǒng)進(jìn)行三維的模擬和分析。當(dāng)前我國的液壓機械系統(tǒng)多采用并聯(lián)運動技術(shù)搭配敏感元件來進(jìn)行測算和分析，但是液體在管道內(nèi)的流動十分復(fù)雜，涉及多個沿程壓力損失和管道間的局部壓力損失，使得系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)出現(xiàn)劇烈震蕩，系統(tǒng)的測算誤差難以降低。而通過計算機分析管道中的電液比例先導(dǎo)技術(shù)，輔助目前液壓機械系統(tǒng)中的敏感元件進(jìn)行測算分析，就可以大大提高整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精確度，保證了液壓機械系統(tǒng)的控制水平。為實現(xiàn)液壓組態(tài)更加顯著的傳動效果，關(guān)于全面控制的要求上，它的組態(tài)軟件要有簡易、靈活和實時的應(yīng)用界面，處理性能、網(wǎng)絡(luò)功能等方面要足夠強大。組態(tài)環(huán)境的存在，是作為一個獨立體的，它能夠配置所有功能的工具，工作人員對自己的應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計、建立，使用人員配置是組成了組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫的一個重要部分。而操作環(huán)境作為一個全面且獨立的系統(tǒng)，可以完成多用戶系統(tǒng)所用配置數(shù)據(jù)的處理工作，在這里設(shè)計的組態(tài)也實現(xiàn)了自己的目標(biāo)，其對參考系統(tǒng)嘗試運行的環(huán)境以及數(shù)據(jù)庫的有效組成進(jìn)行運用，使得組態(tài)結(jié)構(gòu)里能夠有一個清晰明確的液壓參數(shù)。如今的液壓組態(tài)，它在信息控制下對模塊功能的要求非常高。而MCGS體系有很高的可信度，有關(guān)該體系的設(shè)備在驅(qū)動以及畫面顯示、流程控制等方面整體的工作，都是由三個大的基本模塊實現(xiàn)的，這三個基本模塊是配置模塊、動畫模塊與計劃模塊。液壓機械傳動控制系統(tǒng)的應(yīng)用對于機械設(shè)計有著很大的重要性，它是機械設(shè)計體系能夠有初步完善的一個保障。

結(jié)束語

在很長一段時間里，工業(yè)的發(fā)展與一個國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展都保持不可分割的關(guān)系。所以，工業(yè)必須重視液壓機械控制系統(tǒng)，特別是對于它的相關(guān)應(yīng)用更加要重視；而且在應(yīng)用的過程，對不斷發(fā)現(xiàn)存在的不足要改進(jìn)，讓液壓機械控制系統(tǒng)在機械設(shè)計制造之中展示它更強大的能力，以實現(xiàn)工業(yè)行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。除此之外，機械設(shè)計制造不僅要應(yīng)用液壓控制系統(tǒng)，也要努力探討該系統(tǒng)，讓該系統(tǒng)的服務(wù)力更好更強大，為我國工業(yè)發(fā)展做出更多的貢獻(xiàn)。

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