項瑞清,王偉
(1.遼寧卓異裝備制造股份有限公司,遼寧 營口 115004;2.遼寧綠港科技有限公司,遼寧 沈陽 110000)
冶金設備的特點主要呈現(xiàn)高速發(fā)展化、自動化和大型化的特點,在實際的服務中,要求冶金設備應具有高性能、節(jié)能和控制水平高。這樣可將電液比例控制技術應用到冶金設備中,電液比例控制技術可連接微電子技術,還能與功率較大的工程設備實現(xiàn)與冶金設備的充分銜接,保障控制效果?;诖?,對電液比例控制技術在冶金設備中的應用進行闡述。
電液比例控制系統(tǒng)在具體工作中,它連接微電子技術與工程功率系統(tǒng)的接口,研究電液比例控制系統(tǒng),可將其理解為電子、液壓、機械放大轉換系統(tǒng)。服務中,將電模擬量轉變?yōu)闄C械模擬量,又能將電數(shù)字量變換為機械數(shù)字量。在進行轉換時,系統(tǒng)的構成也存在差異,但是這兩種轉換方式均可以與微電子技術與工程功率系統(tǒng)相銜接。
再對電液比例控制技術的特點展開分析。
(1)可實現(xiàn)對液壓系統(tǒng)的優(yōu)化與改進,從而滿足各類復雜程序的有效控制,保障控制效果。
(2)在具體的控制中,主要是以電信號為控制的基礎,并實現(xiàn)遠距離的控制,或是實現(xiàn)對相關設備的遙控。
(3)結合反饋實現(xiàn)控制精度的提升,確保設備的運行質量,還可以完成對特定控制目標的管控。
綜上所述,電液比例控制技術的優(yōu)勢顯著,能夠有效推動設備的控制效果,還可以實現(xiàn)遠程控制與遙控,對于當前設備的穩(wěn)定運行具有積極作用。
電液比例控制技術早期是用于軍艦操舵裝置,隨著研究的不斷深入,電液伺服系統(tǒng)的相關技術逐漸成熟,它的響應效率均得到提升。20世紀50年代電液伺服閥研究成型,進一步增加了響應速率和控制精度,保障了控制水平。60年代伺服閥的研制與使用,使用電液伺服技術更為成熟,也推動了電液伺服系統(tǒng)的完善與發(fā)展。
電液伺服閥在服務中,抗污染能力相對較差,還存在維護難度高,制造精度要求高和能耗大等問題。這些問題明顯限制了電液伺服閥的應用,這種情況下,電液比例控制技術得到應用。伺服閥的發(fā)展中,通過增加比例電磁鐵,實現(xiàn)開環(huán)控制。70年代,反饋原理元件的研發(fā),為伺服閥的閉環(huán)控制奠定了基礎。隨著研發(fā)的不斷深入,比例元件的應用,全面提高控制裝置的控制水平和控制效果。當前,電液比例控制技術已經(jīng)得到大量的研究與實踐,并逐漸應用到各類設備的控制系統(tǒng)中,實現(xiàn)對設備的控制與管理,保障設備處于良好的運行狀態(tài)。如表1所示,為幾種電液控制閥性能比較。
現(xiàn)結合實際情況,對電液比例系統(tǒng)的組成與分類進行闡述。
(1)電液比例控制系統(tǒng)的組成。結合實際情況,對電液比例控制系統(tǒng)的組成進行研究,其主要包括電液比例控制單元、液壓執(zhí)行單元、動力源、工程負載和反饋處理單元等部分組成,如下圖1所示,為典型電液比例控制系統(tǒng)的基本組成情況。
(2)電液比例控制系統(tǒng)的分類。電液比例控制系統(tǒng)在實際的應用中,可分為開環(huán)比例控制和閉環(huán)比例控制系統(tǒng)。其中開環(huán)比例控制的穩(wěn)定性好、功能好,但是它的精度相對較差,存在一定的誤差。對于閉環(huán)控制系統(tǒng),其動態(tài)性能良好,控制精度高,但是在具體的服務中也存在結構復雜、調試難度大,系統(tǒng)穩(wěn)定性不好等缺點。
冶金行業(yè)在具體的發(fā)展中,冶金設備起到不可忽視的作用,它主要承擔冶金過程中的基本工作。隨著冶金行業(yè)的發(fā)展,冶金設備也不斷更新與完善,不斷朝向大型化、連續(xù)化和自動化的方向發(fā)展,同時,冶金設備對控制技術的要求也更高。這種情況下,電液比例控制技術可應用到冶金設備中,滿足冶金設備的控制需求。
表1 幾種電液控制閥的性能
圖1 典型電液比例控制系統(tǒng)的基本組成情況
以電解板加工機組為例,通過電液比例控制技術的應用,能對電解板加工機組的工藝進行優(yōu)化,使得傳動的可靠性、控制精度和穩(wěn)定性均得到顯著提升,這樣可以使得電解板加工機組的效率提升,并降低機組的生產成本。再如電液比例控制技術可運用到冶金冷卻回路中,實現(xiàn)對冷卻回路的控制,這樣可以使得系統(tǒng)的服務壽命得到提升,并且可在冷卻回路正常工作的基礎上,實現(xiàn)對冶金設備的故障診斷,全面提升診斷的效率,能進一步增強冶金設備的工作能力。另外,隨著電液比例控制技術的研究不斷深入,以純水為介質的電液比例元件、抗高溫、耐腐蝕和納米級材料的應用,均對電液比例控制技術提出了更高的要求,同時也提高了冶金設備的可靠性,增強冶金設備的服務能力,使得冶金設備能夠更好的服務于冶金生產。
隨著冶金行業(yè)的發(fā)展,電液比例控制技術也需要逐漸迎合冶金設備的發(fā)展需求?,F(xiàn)對電液比例控制技術在冶金設備應用中的發(fā)展與要求進行闡述。
冶金設備在服務中,要求設備具有持續(xù)工作的能力,從而使得冶金設備能夠滿足冶金生產的需求。如果冶金環(huán)節(jié)中,某一個節(jié)點出現(xiàn)問題,則可導致生產鏈受到干擾。故此,在電液比例控制技術應用時,要求其故障診斷能力得到提升,合理對模糊理論和神經(jīng)網(wǎng)絡理論等進行應用,進一步增強故障診斷能力。注重開發(fā)冶金液壓系統(tǒng)自動補償系統(tǒng),囊括自調整、自校正等功能,在故障發(fā)生后,電液比例控制系統(tǒng)能夠實現(xiàn)對故障的補償,進而降低故障的影響,維持冶金設備的持續(xù)性,確保冶金生產的順利進行。
電液比例控制應用在冶金設備中,需要不斷提高控制系統(tǒng)的可靠性。因為,冶金設備的生產環(huán)境相對復雜,如果電液比例控制系統(tǒng)不能滿足現(xiàn)場環(huán)境的需求,則可導致控制質量受到干擾。如電液比例伺服控制系統(tǒng)的冷卻回路,它具有較高的可靠性,且可控制回路溫度保持在一定范圍,增強了元件的使用壽命。
冶金設備在運行中可能會產生大量噪聲,這些噪聲的存在,嚴重影響了周邊居民的生活需求,故此電液比例控制技術在發(fā)展中,應注意對噪聲的控制,可從如下幾點入手,使的電液比例控制技術可以適應環(huán)境保護的要求。
①控制技術的優(yōu)化與改進,在改善的基礎上,實現(xiàn)對噪聲的控制。
②以設計為基礎,合理的引入減震設計,進而達到抑制噪聲的目的。
③開發(fā)以純水為介質的電液比例元件,這類元件能夠抑制電液比例控制系統(tǒng)的污染,并規(guī)避易燃的問題,保障控制系統(tǒng)的可靠性。
要求電液比例控制技術的控制精度可以滿足冶金生產的需求,同時,也要求電液比例控制技術具有較高的響應速度,可以快速反饋,進而綜合提升控制整體水平。另外,電液比例控制技術,可以與一通和二通插裝技術相結合,從而形成比例插裝技術,這種高集成化的效果,可以達到結構簡單、性能可靠和易于集成的特點。
冶金液壓元件和系統(tǒng)在具體的服務中,其主要的工作環(huán)境為高溫、易燃、易爆的環(huán)境,這些環(huán)境對電液比例控制技術的要求更高,故此,需要加強對系統(tǒng)的相應抗高溫、抗腐蝕等新材料的研究。如陶瓷復合粉末材料、陶瓷涂層無損檢測技術和純水泵摩擦副材料等新型材料的研究,最終可以綜合推動電液比例控制技術的應用效果。
綜上所述,電液比例控制技術在具體的冶金設備應用中,需要遵循上述幾點應用要求,包括精度、新材料、適應環(huán)境保護、高可靠性、高故障診斷能力等,從而實現(xiàn)對冶金設備的有效控制,提高冶金設備的可靠性,滿足冶金生產的需求,推動冶金行業(yè)的發(fā)展。
本文研究分析電液比例控制技術在冶金設備中的應用,對電液比例控制技術進行分析,包括原理、特點及發(fā)展,了解電液比例控制技術,再結合冶金設備的實際情況,研究電液比例控制技術在冶金設備應用的需求,從故障診斷能力、適應環(huán)境保護、高可靠性等幾點要求入手,滿足冶金設備生產需求,提高冶金設備的可靠性與功能性。