機械設計制造中液壓機械傳動控制系統的應用

彭樹強

摘 要：液壓機械傳動控制系統結合了機械傳動高效率以及液壓傳動的無級變速優點，可以說是機械設計制造過程當中的理想傳動機構。文章簡要介紹液壓機械傳動的原理及其優缺點，并重點論述機械設計制造中液壓機械傳動控制系統的相關應用。

關鍵詞：機械設計制造；液壓機械傳動；控制系統；優點；缺點

前言

液壓機械傳動是將液體作為介質實現能量傳動以及控制，系統自身通過壓流體為介質控制各種機械，由元件回路控制實現能量傳遞，該系統控制方式靈活并且控制屬性便捷，因此在工業控制當中的應用比較廣泛[1]。

1 液壓機械傳動的概述

1.1 系統的基本原理分析

液壓機械傳動原理是確保液體在系統平衡當中靜止。液壓系統當中的液體在不同位置的壓強保持一致，在平衡系統當中，不同大小活塞會根據自身承壓能力而施加不同壓力，從而使得液體可以保持相對的靜止，小活塞上施加小壓力，而大活塞上施加大壓力[2]。借助于液體傳遞實現變換目的。液壓傳動過程當中需要的元件比較多，其中最為主要的元件有動力元件、執行元件、控制元件以及輔助性元件等。借助于動力元件能夠讓系統出現運行動力，代表元件主要為液壓泵。液壓泵在工作過程當中，可以通過容量變化實現工作，通常情況下將這種動力部件叫做容積液壓泵[3]。其中最為常見的一種容積液壓泵就是齒輪泵，借助于齒輪變動使實現液體的運動。在液壓泵選擇的時候，需要強調能量消耗的問題，并且解決液壓效率的問題。液壓執行元件能夠將液壓泵當中的液壓轉化成為機械能，同液壓泵相反的裝置則是液壓馬達，該裝置能夠將液壓能量轉化為機械能，從而實現液壓的對外做功[4]。

1.2 液壓機械傳動的優缺點分析

1.2.1 液壓機械傳動的優勢

液壓機械傳動應用的范圍較為廣泛，無論工業加工機械或者鋼鐵冶金機械都有其實用性。應用液壓機械傳動控制裝置有著高速、高壓以及高效率等優點，傳動功率比較大，本身作為高度集成化系統，有著輕量化、一體化以及小型化的特點。同時該系統能夠與微電子技術密切配合，在小空間當中實現功率的精確控制，在不同行業當中都可以發揮較大作用[5]。隨著技術的進步，不同部門對于液壓機械控制傳動的要求日益嚴格，液壓機械傳動控制同電子技術之間配合，在海洋開發等領域發揮重要作用。簡言之，液壓機械傳動控制元件需要根據要求進行方便靈活的布置，并且針對液壓機械傳動體積小、反應快以及重量輕的特點，在使用過程當中做好控制操縱，并且在較大范圍當中實現調速。使用液壓傳動控制系統還能夠適當調整載荷，由于液壓機械控制系統的主要介質為礦物油，能夠實現自動潤滑，因此使用壽命較長[6]。這一系統有利于實現直線運動以及機械自動化，并且借助于電液聯合控制來實現高度自動控制。

1.2.2 液壓機械傳動存在的缺點

液壓機械傳動系統要想保持平穩運行，重點就在于避免液壓系統的漏油問題，漏油會導致液壓機械傳動比例失衡。此外溫度變化對于液壓機械傳動產生的影響也比較直接，不同溫度會使得液壓機械傳動系統當中的液體粘性出現變化，從而導致傳動控制系統運動的特性出現變化，影響系統的穩定性。因此為確保液壓機械傳動系統的穩定工作，需要避免在高溫環境下作業。除此之外，液壓系統出現故障之后，故障的檢查以及排除都比較復雜，并且液壓機械控制系統運行過程當中，往往導致污染，部分液壓元件在加工環節容易出現金屬粉末，粉末粘貼在金屬管螺紋位置，導致密封膠脫落。液壓機械控制系統運轉過程當中外部環境污染物也容易吸附到油箱上面，影響到系統運行的穩定性。如果系統在運行之前未能徹底清除雜質，會導致外部雜質同系統自身附著雜質相混合，在運行中出現摩擦而影響到系統日常運轉。

2 液壓機械傳動控制系統在機械設計制造中的應用

2.1 機械設計制造中對液壓機械傳動控制系統的應用和發展

無論經濟建設或者是國防建設，往往需要使用一些大型工程裝備。液壓機械控制系統作為新型機械化系統，可以滿足設備的各方面要求。尤其是部分機器設備功率比較大，生產使用效率的精度要求也比較嚴格，而通過應用液壓系統能夠在這些機械設備的使用過程當中滿足高集成化標準，更好地滿足施工環境以及工作條件的要求。我國部分高水平技術設備有著較強的自主研發能力，一個重要的原因就是極端化的施工技術以及精度化的工作環境。通過發展應用液壓技術使我國在研究領域取得顯著進步，研發出市場需求的機械產品。

2.2 我國液壓機械傳動技術應用中的不足

我國液壓技術應用過程當中雖然取得顯著的進步，并且體現出液壓技術的發展潛力，不過在實際應用的過程當中還存在一些不足之處。例如我國液壓技術的很多重要元件仍然使用外國液壓產品加以輔助，并且部分產品同其他國家使用產品存在顯著差別。要想發展為液壓強國，需要進一步彌補液壓研究領域存在的欠缺，同時研究液壓技術，形成自主產品以及液壓技術，并且制定完整的發展目標，確保我國液壓技術以及液壓產品逐漸趕超發動國家的技術與產品。只有這樣才可以不斷提高我國液壓技術，不斷解決裝備制造過程當中的缺陷與問題。

2.3 液壓機械傳動技術在更多場合中的應用

隨著近年來計算機技術不斷發展，液壓技術作為廣泛應用的技術，在不同的行業領域得到拓展。尤其是液壓控制技術以及計算機技術的融合，能夠在更多場合發揮作用，靈活巧妙地實現預期控制的目標與任務。同機械傳動技術比較而言，液壓機械傳動控制技術更能夠實現運動參數以及動力參數的控制。通常條件下，液壓工業有著比較高的銷售額，往往占據機械工業總產值的5%左右，表明工業領域當中液壓的使用有重要的價值。液壓有著比較理想的傳遞效率，能夠實施恒功率輸出控制，并且整個液壓控制系統的結構也較為簡單，因此能夠充分利用功率。此外液壓系統的系統鋼芯較大，能夠正反方向運轉，在操作機械的過程當中對于不同的操作動作都可以輕松實現，因此幾乎各種工程機械裝備當中都能發現液壓技術應用的痕跡，并且借助于液壓技術實現機械的控制。簡言之，液壓機械傳動控制技術的工程機械運行當中的應用前景非常廣闊。

3 結束語

隨著機械設計制造技術的進步，新的工藝技術不斷出現，其中液壓傳動技術的應用有較大優勢，特別是液壓技術同微電子技術之間的結合，顯著推動機械技術的進步。但是目前我國在液壓機械傳動的控制系統設計方面還存在不少問題，需要強化這方面的研究，提高液壓技術的應用水平。

參考文獻

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[6]付紅偉，王永峰，王小賓.起重機制動器的安全使用及研究[J].河南

機電高等專科學校學報，2014，8（6）：159-161.