胡金勝　陳科慶

摘要：利用文獻對比法，以液壓控制新技術的推廣與應用為研究主線，首先介紹了液壓控制技術的歷史發(fā)展及應用現(xiàn)狀，分別對電液伺服控制技術、電液比例控制技術、無線電液控制技術和液壓現(xiàn)場總線控制技術進行分析，并對其應用案例展開了選擇性探討，最后根據(jù)液壓傳動控制技術的必然發(fā)展趨勢，探究了現(xiàn)代液壓控制技術的發(fā)展方向，對其未來的應用發(fā)展趨勢進行了展望，供參考。

關鍵詞：現(xiàn)代液壓控制技術;發(fā)展現(xiàn)狀;展望;應用

中圖分類號：TP271.31

文獻標識碼：A

文章編號：2095-6487（2019）03-0176-02

0引言

20世紀70年代以來，微電子技術發(fā)展蓬勃，帶動了機械電子工業(yè)、光電子工業(yè)、新能源等領域的發(fā)展，而文中研究的液壓控制技術就屬于機械電子產(chǎn)業(yè)領域中的關鍵性技術。液壓控制技術的真正在生產(chǎn)中落地始于17世紀，屬于發(fā)展啟蒙階段，經(jīng)歷了近200年的發(fā)展歷程，才有了現(xiàn)階段的高速發(fā)展期。正是由于液壓控制論的出現(xiàn)，才推動了其技術應用的廣泛性，加快了液壓控制技術的發(fā)展速度。目前，現(xiàn)代液壓控制技術應用成熟度越來越高，在煤炭、化工、石油等多個領域得到廣泛性應用和關注，成為社會經(jīng)濟發(fā)展的支柱性技術。

1液壓控制技術的歷史發(fā)展

跟隨液壓控制技術的歷史發(fā)展腳步，分析當前液壓控制技術發(fā)展主要集中以下內(nèi)容。

（1）研發(fā)集成、小型和輕量化的液壓控制元件。隨著技術創(chuàng)新程度的不斷增高，對于液壓控制系統(tǒng)中元器件的質(zhì)量要求越來越高，主要要求元器件要具備配管數(shù)量減少、安裝空間小、便于維修等應用特點。因此必須結合當前元器件的結構、功能等，以提升液壓控制的動力系統(tǒng)，近幾年出現(xiàn)了附加動力元件的一體化復合液壓控制元器件1。

（2）發(fā)展普適性、高性能的液壓控制元件。需要適應當前機電一體化技術的發(fā)展需求，如低控功率閥門研制、電液伺服閥的研制等，盡可能的降低研發(fā)成本，建立不需要進行A/D和D/A的轉(zhuǎn)換，提升其與計算機接口的數(shù)字閥系統(tǒng)功能，進而構建具有普適性的液壓控制元件。

（3）綠色元件開發(fā)及研究。以環(huán)保和使用安全可靠為實現(xiàn)目的，結合使用液體材料的基本特性，開展綠色元件的開發(fā)及研究。如以純水為使用液體的液壓控制技術、以新材料和新工藝為主要開發(fā)的應用及研究。

2現(xiàn)代液壓控制技術的應用

2.1電液伺服系統(tǒng)

電液伺服控制系統(tǒng)在使用的過程中，主要以電信號為輸入，液壓信號為輸出，并形成以輸入、輸出緊密銜接的可提供相關反饋信息的閉環(huán)控制。輸入信號通過比較元件與檢測反饋元件進行比較分析，得出對應的偏差信號，從而結合電控器，針對電、機械轉(zhuǎn)換，與液壓放大系統(tǒng)的作用，再次與檢測反饋系統(tǒng)進行比較，由電控器轉(zhuǎn)換為相應的力信號，進而結合檢測反饋元件，經(jīng)過液壓放大以后，將一定壓力和流量的液體輸出，并且能夠有效的控制和檢測液壓反饋回輸入端[2]。電液伺服系統(tǒng)結構流程如圖1所

從理論上進行分析，電液伺服控制系統(tǒng)具有較多的優(yōu)點：

功率重量比、力矩慣量比和對應的力質(zhì)量比大，這樣容易對運動直線及相應的精度進行合理化控制。

能夠?qū)崿F(xiàn)快速響應、控制精度高且加速快;

整體結構緊湊有序，尺寸合理，且油液精度高、工藝流程不健全等弱點。上下料機械手電液伺服系統(tǒng)控制流程如圖2所示。

在上下料機械手電液伺服系統(tǒng)控制中，引入了有效的輸出壓力反饋機制，并結合有效的控制方法，對整體液壓控制系統(tǒng)的信號進行有效的轉(zhuǎn)換，其中電信號與輸入電信號進行比較，可以實現(xiàn)偏差信號的有效放大，進而結合輸出壓力，實現(xiàn)帶動負載運動的目的。

2.2電液比控制技術

電液比控制技術是在電液伺服控制系統(tǒng)技術基礎上發(fā)展起來的，其是電液伺服控制技術的補充，其最為關鍵的系統(tǒng)構件為比例控制閥。在信號輸出過程中，整體控制技術能夠進行比例化控制，其技術應用過程中，結合比例電磁鐵的壓力、流量和方向閥基礎上的改進，簡化電液比例系統(tǒng)內(nèi)部結構，提高經(jīng)濟性，減少使用成本。

可實現(xiàn)遙控式操作，自動化技術應用程度高，編程可控性強，工作穩(wěn)定性好，安裝元件結構數(shù)少，且具備良好的節(jié)能效果[3]。主要的缺點是經(jīng)濟性差，使用成本高，技術應用復雜程度高。

如三峽工程中的永久船閘液壓啟閉機系統(tǒng)中，就應用了有關電液比控制技術，其閘門系統(tǒng)是在水流量大，且高壓狀態(tài)下運行的，能夠按照比例設定，實現(xiàn)平穩(wěn)運行狀態(tài)，而且在流量和流速上的控制精度高，能夠?qū)崿F(xiàn)遠程同步控制。

2.3無線電液控制技術

無線電液控制技術也可稱為智能控制技術，其結合了微電子技術、計算機技術和電液控制技術為一體，使用更為先進的液壓控制系統(tǒng)，可快速、精確的實現(xiàn)圖像、通信技術處理，將原有的操作指令及機械控制指令通過數(shù)字化處理實現(xiàn)無線遠程接收，并通過解碼操作將信號轉(zhuǎn)換成為控制指令，提升各類型閥結構系統(tǒng)使用過程中遠程操控。

如無人駕駛技術，借助無線電液壓技術，實現(xiàn)了汽車運行軌跡的遠程操作，并提升操作環(huán)境的穩(wěn)定性，降低了安全事故的發(fā)生，使得汽車領域中自動化技術應用程度進一步提高。再如，開挖隧道過程中應用的大型機械設備盾構機，在盾構片上安裝六自由度機械手，并結合無線遙控技術，實現(xiàn)可控制各路機械手不同方向上進行作業(yè)，運行定位過程準確，進一步提升隧道開挖效率。

3現(xiàn)代液壓控制技術展望

聚甲醛塑料液壓泵結構部件如圖3所示。

隨著傳統(tǒng)液壓控制技術在工業(yè)系統(tǒng)中的應用，結合工業(yè)4.0發(fā)展的需求，助推了現(xiàn)代液壓控制技術的發(fā)展。液壓傳動控制技術不僅在普通的工業(yè)領域的應用過程中有所斬獲，在醫(yī)療康復、休閑運動及機器人等與人們生活息息相關，且能夠提升人們生活水平的行業(yè)領域中，也得到廣泛應用。如液壓自行車，其創(chuàng)新研發(fā)加快了自行車領域的變革。如液壓控制技術的新設計和新概念，都結合現(xiàn)代工業(yè)4.0技術發(fā)展要求基礎上，進行創(chuàng)新型研發(fā)。如為實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的節(jié)能環(huán)保，結合新的液壓控制技術概念，提出了聚甲醛塑料液壓泵系統(tǒng)，其不僅能夠采用純水作為介質(zhì)，同時可以做到保護環(huán)境，節(jié)能能源的效果，在零部件的結構構造及使用材料上，借助注塑法，提升了傳統(tǒng)螺桿泵的作業(yè)壓力。2D滑閥三維結構示意圖如圖4所示。

在液壓閥的創(chuàng)新研發(fā)中，出現(xiàn)了與傳統(tǒng)的液壓控制技術不同的閥結構，2D滑閥結構在控制液體流量、流速和動態(tài)響應等技術上都存在精準化、高科技化和智能化4。作業(yè)過程中，其頻率可以提升到200Hz，同時由于2D滑閥結構簡單，性能優(yōu)，因此在提升工作效率，加快工作頻率的過程中，存在較大的應用優(yōu)勢。此外，在康復醫(yī)療領域中，相關局部肢體結構糾正及外骨骼助力等系統(tǒng)也不斷的實現(xiàn)應用。

4結束語

綜上所述，在工業(yè)4.0技術變革與發(fā)展的時代中，工作效率與智能化、自動化等技術緊密相關，現(xiàn)代液壓控制技術也不例外。因此，如何在實際研發(fā)過程中，適應工業(yè)生產(chǎn)需求，最大化的實現(xiàn)以人為本設計，成為當前現(xiàn)代液壓控制技術發(fā)展的主要方向。文中首先對液壓控制技術理念進行分析，提出了液壓控制技術的歷史發(fā)展，并對現(xiàn)代液壓技術的應用進行分析，提出了現(xiàn)代液壓控制技術的未來發(fā)展展望，期望能夠為相關技術人員研究提供理論參考。

參考文獻

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