淺析機(jī)械液壓控制技術(shù)

冉波

摘要：本文首先回顧了液壓控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程，并總結(jié)了其在未來的發(fā)展趨勢；隨后對其中的具體液壓控制技術(shù)進(jìn)行了闡述，說明其應(yīng)用類型多樣化；最后通過兩個(gè)實(shí)例說明了液壓控制系統(tǒng)的應(yīng)用范圍廣泛，對于液壓控制在機(jī)械設(shè)備中的深入研究具有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：液壓控制技術(shù)

中圖分類號：TH137 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）08（b）-0055-01

在工程機(jī)械等大型施工設(shè)備中，液壓傳動及控制技術(shù)作為重要的組成部分，發(fā)揮著不可替代的作用，到目前為止，已經(jīng)超過95%的機(jī)械設(shè)備均采用液壓控制傳動技術(shù)。由于其具有諸多的特點(diǎn)和優(yōu)勢，而受到了很多人青睞。例如在狹窄環(huán)境中，由于空間限制，同時(shí)對于重量有較高要求，為了能夠?qū)崿F(xiàn)大功率、靈活集中的操作情況，采用液壓控制能夠很好解決這一問題。再入在發(fā)動機(jī)作為原動力的條件下，使用液壓控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)功率的綜合利用。不僅如此，在相對較為惡劣的環(huán)境中，液壓控制系統(tǒng)也表現(xiàn)出了較為穩(wěn)定的可靠性、安全性、舒適性等特點(diǎn)。因此，基于液壓控制系統(tǒng)的用途和范圍廣泛，本文著重對其進(jìn)行介紹，并對此類問題提供一定的參考。

1概述

1.1 發(fā)展歷程

在18世紀(jì)末期，基于水液的壓力驅(qū)動機(jī)便應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，這是第一次將流體動力應(yīng)用于工業(yè)的成功實(shí)例，主要包括單向閥、手搖泵和截止閥等組件。此后的幾十年里，液壓控制技術(shù)又由英國逐步推廣到了全世界。到了19世紀(jì)，已經(jīng)出現(xiàn)了多種水壓傳動控制回路等結(jié)構(gòu)，同時(shí)應(yīng)用于更加廣泛的領(lǐng)域，包括機(jī)械加工、材料加工、煉油等方面。到了20世紀(jì)中后期，液壓控制元件也逐步向集成化、小型化、標(biāo)準(zhǔn)化和國際化方向發(fā)展。并順應(yīng)節(jié)能減排要求，相繼出現(xiàn)了諸如二通插裝閥等組件，而對于液壓控制技術(shù)的研發(fā)也更加深入。同時(shí)基于液壓控制理論的產(chǎn)品也不斷的問世，在機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用呈現(xiàn)了更加多樣化和擴(kuò)大化的趨勢。

1.2 發(fā)展趨勢

對于未來液壓控制技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用過程中，其發(fā)展趨勢主要在節(jié)能環(huán)保、電子控制自動化及智能化等方面進(jìn)行。節(jié)能環(huán)保方面，首先在于液壓系統(tǒng)的整體節(jié)能措施，其次進(jìn)行閉中心負(fù)載適應(yīng)系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用。而在發(fā)動機(jī)和液壓系統(tǒng)的功率配置方面，將按照多種模式進(jìn)行；同時(shí)工作介質(zhì)用油能夠進(jìn)行生物降解，對于環(huán)境的破壞降到最低甚至為零，而對噪音的控制也會更加深入，振動噪音大大降低。在機(jī)械設(shè)備應(yīng)用過程中，對于液壓控制系統(tǒng)方面，將逐步采用電子控制和自動化，這將大大降低工作負(fù)擔(dān)和工作強(qiáng)度。而且在作業(yè)工況轉(zhuǎn)換模式方面，可靠性大大加強(qiáng)。在其他組件方面諸如多路閥電液比例先導(dǎo)控制和電子泵技術(shù)等都將得到應(yīng)用。隨著工程機(jī)械的大型化趨勢，液壓控制系統(tǒng)的電子化趨勢將得到不斷的發(fā)展。在現(xiàn)階段，工程機(jī)械中液壓控制系統(tǒng)中的智能化控制還處于初級研發(fā)和探索階段，然而在未來的發(fā)展過程中，為了提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)強(qiáng)度，其智能化控制將得到不斷的發(fā)展，同時(shí)也具有更高的穩(wěn)定性和可靠性。

2液控技術(shù)列舉（先進(jìn)液壓控制技術(shù)在工程機(jī)械的應(yīng)用研究）

到目前來說，應(yīng)用于液壓控制系統(tǒng)中的先進(jìn)技術(shù)大大提高了生產(chǎn)力，因此在這里做一下簡單的介紹。

2.1 先導(dǎo)控制技術(shù)

先導(dǎo)控制的工作原理主要是運(yùn)用規(guī)模較小的手動操作實(shí)現(xiàn)叫大功率主閥的運(yùn)轉(zhuǎn)。就目前來說，主要有方向控制、排量控制、助力控制、壓力控制等形式。在運(yùn)用過程中，通過手動搖桿，對油路進(jìn)行控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對液壓系統(tǒng)的整體控制。其優(yōu)勢是僅僅通過一個(gè)手桿就能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)定的目標(biāo)，但是也具有控制對象少的缺點(diǎn)。

2.2 液壓泵控制技術(shù)

液壓泵控制技術(shù)在工程機(jī)械中得到了廣泛的應(yīng)用，包括多種形式和變量形式。一般來說，隨著泵體輸出壓力的增加，其泵排量將得到相應(yīng)的降低，但是基本處于恒扭矩輸出狀態(tài)。目前主要有功率控制和流量控制兩種方式，針對不同的工況，也需要采取不同的作業(yè)模式和不同的控制方式。例如在泵軸轉(zhuǎn)速不變時(shí)采用流量控制系統(tǒng)。

2.3 比例技術(shù)與私服技術(shù)

近年來，隨著液壓控制元件的種類擴(kuò)展，例如比例泵、比例多路泵、工作裝置比例和伺服控制等，多與液壓馬達(dá)閉環(huán)私服調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合應(yīng)用。這就滿足了機(jī)械設(shè)備能夠具有高控制精度和穩(wěn)定性的環(huán)境下進(jìn)行操作。同時(shí)也促成了工業(yè)機(jī)器人化施工的發(fā)展和使用，使得人們擺脫了較為惡劣和繁重的工作環(huán)境。

2.4 負(fù)載傳感控制技術(shù)

負(fù)載傳感技術(shù)主要在工況較為復(fù)雜，負(fù)載變化較大的環(huán)境下應(yīng)用。由于手動操作經(jīng)常帶來不便，這就使得多聯(lián)多路閥的符合炒作得到了推廣。其中，復(fù)雜傳感技術(shù)很好的解決了微振動調(diào)節(jié)所帶來的負(fù)面影響，因此具有實(shí)際意義。

2.5 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，在機(jī)械設(shè)備中的液壓控制方面也得到了較為廣泛的應(yīng)用。通過計(jì)算機(jī)的控制，能夠?qū)φ囘M(jìn)行全面控制和管理，尤其是近年來所推廣的具有專業(yè)性的軟、硬件技術(shù)，更加是計(jì)算機(jī)技術(shù)在液壓控制方面具有較為廣闊的前景。

3實(shí)例分析

目前，在機(jī)械方面所應(yīng)用的液壓控制技術(shù)并且較為成熟的主要在懸架系統(tǒng)和發(fā)動機(jī)輸出系統(tǒng)等方面。

3.1 液壓主動控制懸架系統(tǒng)

傳統(tǒng)的懸架系統(tǒng)主要由彈簧和阻尼組成，需要保證彈簧的剛度，不能太軟或者太硬，否則影響到了車輛的整體性能。而在運(yùn)用液壓控制系統(tǒng)對懸架系統(tǒng)進(jìn)行主動控制的過程中，整個(gè)懸架系統(tǒng)主要靠一個(gè)壓力比例閥進(jìn)行控制，代替了彈簧及其不利因素，保證了一定的穩(wěn)定性。

3.2 液壓發(fā)動機(jī)輸出控制系統(tǒng)

通過高速開關(guān)閥對液壓執(zhí)行器進(jìn)行數(shù)字控制，能夠很好地對發(fā)動機(jī)輸出扭矩進(jìn)行控制，并達(dá)到較為理想的運(yùn)行狀態(tài)。在這一過程中，計(jì)算機(jī)控制也得到了相應(yīng)的應(yīng)用與推廣。

4結(jié)語

本文對液壓控制系統(tǒng)的發(fā)展與趨勢進(jìn)行介紹，說明了其具有的重要意義，并通過闡述相應(yīng)的液壓控制技術(shù)，不難看出，在機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，液壓控制系統(tǒng)發(fā)揮著不可替代的作用，最終以兩個(gè)實(shí)例說明了其應(yīng)用的廣泛和可靠，對于此類問題的研究具有一定的借鑒意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 王慶豐，魏建華，吳根茂，等.工程機(jī)械液壓控制技術(shù)的研究進(jìn)展與展望[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2003（12）.

[2] 黃人豪，濮鳳根.液壓控制技術(shù)回顧與展望[J].液壓氣動與密封，2002（12）.

[3] 馮開林，陳康寧，鄒廣德，等.先進(jìn)液壓控制技術(shù)在工程機(jī)械的應(yīng)用研究[J].工程機(jī)械，2002（5）.

[4] 劉世勛，劉少軍.國外液壓控制技術(shù)發(fā)展動向[J].液壓與氣動，1996（4）.