機械設計制造中液壓機械傳動控制系統的應用

摘 要：科學技術的發展使得技術水平不斷得到提升，出現了一些大功率大容量的技術設備，促進了機械設計制造的發展，液壓機械傳動作為一種新型的技術在機械設計制造中不斷得到應用，對機械設計制造起著關鍵性的作用。液壓機械傳動主要是以液體為介質進行能量傳動和控制的方式，該系統以其較靈活的控制方式和便捷的控制屬性在工業控制中的使用最為廣泛。系統本身是以壓流體為能源介質對各種機械進行控制，由一個元件回路的控制對若干個組合進行控制來完成能量的傳遞。文章就液壓機械傳動控制系統在機械設計制造中的應用進行分析。

關鍵詞：機械設計制造；液壓；傳動控制系統；應用

1 液壓機械傳動的概述

1.1 系統的基本原理分析

液壓機械傳動的基本原理是保持液體在平衡的系統中能夠靜止。液壓系統中的液體在各處的壓強是一致的，在一個相對平衡的系統中，不同大小的活塞根據其本身承受壓力的能力施加不同的壓力就可以使得液體保持相對靜止，小的活塞上面應該施加較小的壓力，大活塞上面應該施加較大的壓力。通過液體的傳遞可以達到變換的目的。液壓在傳動的過程中需要較多的元件，其中主要的元件有執行元件、動力元件、輔助性的元件和控制元件等，通過動力元件可以讓系統產生運行的動力，主要代表元件有液壓泵。液壓泵在工作的過程中主要是依靠容量的變化進行工作，通常將這種動力部件稱為容積液壓泵。最常見的容積液壓泵是齒輪泵，它通過齒輪的變動使液體進行運動。在對液壓泵進行選擇時需要注意能量的消耗問題，還需要解決一些液壓效率問題。液壓的執行元件可以將液壓泵中提供的液壓轉換為機械能的裝置，與液壓泵相反的工作裝置是液壓馬達，這種裝置可以將液壓能量轉換為機械能，從而使液壓對外做功。液壓元件可以對液體流動的方向和壓力的高低進行控制，能夠確保其滿足特定工作的要求。液壓控制系統除了動力元件還有一些輔助性的元件，通過輔助性的元件可以建設液壓回路。

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

液壓機械傳動的應用范圍相對廣泛，在各個領域都有基本的使用，無論是一般工業施工的塑料加工機械還是鋼鐵工業用的冶金機械都具有其自身的實用性。使用液壓機械傳動裝置在各方面都能夠取得較大的進展，這些裝置具有高壓、高速和高效率的特點，液壓機械傳動的功率較大，其本身也是高度集成化的系統，具有一體化、小型化和輕量化的特點，由于該系統和微電子技術可以緊密的配合，可以在小空間內實現對功率的準確控制，在各種行業的使用中發揮著較大的作用。

隨著科學技術的發展，各個部門對液壓機械傳動的要求也逐漸提高。較多的液壓機械傳動控制系統和電子技術的配合在海洋開發領域甚至是宇宙航行等各個領域發揮著重要的作用。各種電液伺服系統的使用將液壓機械傳動的應用逐漸提高。總之，對于液壓機械傳動的元件應該根據需要靈活、方便的布置；液壓機械傳動具有體積小、重量輕、反應速度快和運動慣性小等特點，方便在使用的過程中進行操縱和控制，此外，這種系統在較大的范圍內可以實現調速。傳動控制系統還可以對載荷進行適當的調整。液壓機械傳動控制系統主要的工作介質是礦物油，可以自動潤滑，具有較長的使用壽命。該系統比較容易實現直線運動和機械的自動化，如果使用電液聯合控制，可以確保高程度的自動控制。

1.2.2 液壓機械傳動存在的缺點

影響液壓機械傳動控制系統運行的平穩性和正確性關鍵在于液壓系統存在漏油的因素，從而導致液壓機械傳動的傳動比例不能得到嚴格的保存。溫度的變化對液壓機械傳動的影響相對較大，不同的溫度會導致液壓機械傳動控制系統中的液體粘性發生變化，從而使得傳動控制系統的運動特性發生改變，影響其工作的穩定性，為了保持液壓機械傳動控制系統工作較為穩定，應該避免在溫度較高的環境條件下作業。此外，液壓系統發生故障的情況下不能很好的對故障進行檢查和排除。液壓機械傳動控制系統在運行的過程中容易造成污染，一些液壓元件在機械加工的過程中容易產生金屬粉末，這些粉末粘貼到金屬管螺紋地區的膠帶碎片上容易造成密封膠的脫落。液壓機械傳動控制系統在運轉時其外部環境中的污染物也會吸附到液壓油箱上面，導致系統運行不穩定。此外，系統在運行前沒有對雜質清除徹底就會使得外部的雜質和系統本身附著的雜質復合，在元件的運行過程中產生一系列摩擦，不利于系統的正常運轉。

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

無論是現代建設還是國防建設，都需要將一些大型的工程裝備融入到里面，液壓機械傳動控制系統作為一種新型的機械化系統能夠滿足當代設備的多種要求，由于一些機器設備的功率相對強大，具有較高的生產使用效率，精度也相對高，液壓系統在這些行業中的使用能夠滿足高集成化的要求，可以很好地適應施工環境和不同的工作條件。我國一些高水平的技術設備具有較好的自主研發能力，主要原因在于極端化的工作環境和精度化的施工技術。液壓技術的發展使得我國一些技術在研究方面也取得了較好的成就，系統的集成化說明只有抓住系統研究發展的方向，才可以研發出社會所需要的技術產品。

2.2 我國液壓機械傳動技術應用中的不足

我國液壓技術在應用的過程中雖然在一些產品的使用上面具有較大的進步，同時凸顯出液壓技術發展的潛力和發展動力，但是在使用和發展的過程中還存在較多的不足之處。我國的液壓技術在一些重要的元件使用上任然依靠外國的液壓產品進行輔助，我國使用的一些產品在國際范圍內和其他國家使用的產品之間存在著明顯的差別。需要將我國發展成為液壓強國，就必須彌補液壓研究方面存在的不足和缺陷，要對液壓技術進行研究，從而形成我國的自主產品和液壓技術制定詳細的發展目標，使我國的液壓產品和液壓技術超過國際上其他國家的產品和技術。只有這樣，才能夠使得我國的液壓技術水平逐漸提高，減少在裝備制造過程中的缺陷和不足，從而實現最終的液壓發展目標。

2.3 液壓機械傳動技術在更多場合中的應用

隨著計算機技術的深入和發展，液壓技術作為一種被廣泛使用的技術在各個領域不斷得到拓展。液壓控制技術和計算機控制技術的連接可以在更多的場合發揮較好的作用，對于預期的控制任務和控制目標可以巧妙靈活的完成。與機械傳動技術進行比較，液壓機械傳動技術更容易實現動力參數和運動參數的控制。一般情況下，液壓工業具有較高的銷售額，占據機械工業產值的3%左右，說明液壓在工業領域中的使用較為重要。液壓具有較高的傳遞效率，可以實施恒功率的輸出控制，整個液壓系統的結構相對簡單，可以充分的利用功率。液壓系統具有較大的系統鋼芯，可以正反方向進行運轉，在機械的操作過程中對于各個操作動作都能夠容易的實現，在所有的工程機械裝備中幾乎都能看見液壓技術的蹤跡，利用液壓技術可以對很多機械實施控制。液壓機械傳動技術的在工程機械運行中具有廣闊的前景，主要是因為恒功率組合可以對變量系統進行調節和開發。

3 結束語

隨著工程機械技術的發展，一些新的技術和工藝逐漸出現，使得工程機械逐漸向智能化的方向發展，對工程機械裝置的要求也逐漸提高。液壓機械傳動技術的發展和其在工程機械中的使用也具有較大的優勢，尤其是液壓技術和微電子技術的結合使得液壓機械傳動技術在工程機械中的作用越來越突出，極大地促進了機械技術的發展。我國的液壓機械傳動控制系統還存在一些缺陷和不足，需要加強對該技術的研究，促進我國液壓技術快速的發展。

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作者簡介：韓慶（1980，12-），女，河南省鄭州市人，本科，工程師，研究方向：機械工程。