機械設計制造中液壓機械控制系統的應用研究

張佳　吳玉昊

摘要：液壓傳動控制是工業中運用較為廣泛的一種控制方式，是利用液壓來完成能量傳遞的過程和以壓流體作為能源介質，以實現對各類機械自動控制的目的。液壓機械傳動控制系統的原理保證系統內各個位置壓強相等，控制不同大小的活塞，并按照不同大小活塞自身存在的受力能力來對各個位置的原理進行調整，使大活塞壓力更大、小活塞壓力更小，從而使系統內部各個位置壓強處于相對平衡的狀態，也就是使液體在系統內可以保持靜止狀態，然后以液體為介質來進行傳遞，從而實現能量變換的效果，該原理主要是將液壓能量轉換為機械能。鑒于此，文章結合筆者多年工作經驗，對機械設計制造中液壓機械控制系統的應用研究提出了一些建議，僅供參考。

關鍵詞：機械設計制造;液壓機械控制系統的應用;研究

引言

工業是我國國民經濟發展的支柱型產業，機械設計制造中，應全方位加強對液壓機械的有效控制。從液壓機械傳統控制系統液壓傳動無極變速器、液壓機械傳動技術、機械設計制造中系統控制、純水液壓機械傳動控制系統幾方面闡述液壓機械控制系統的應用，還需加強系統研發力度，推動工業生產的發展。

1、液壓機械傳動控制系統組成

液壓機械傳動控制系統主要組成部分分為動力元件、執行元件、控制元件、輔助元件、工作介質。（1）動力元件，主要是油泵，能利用液體將原動機的機械能換為液壓力能，組成液壓傳統動力單元;（2）執行元件，主要指的就是油缸和液壓馬達，將液體的液壓轉變為機械能，其中油缸完成直線運動，馬達完成旋轉運動;（3）控制元件，主要指的就是壓力閥、流量閥和方向閥等，結合無極調節完成液壓機速度的控制，并且能對液體壓力、流量以及流向進行調節;（4）輔助元件，主要分為壓力表、蓄能裝置、軟管總線以及測壓接頭等。系統的基礎工作介質是液壓油和乳化液等，應用油泵以及液壓設備就能實現能量的轉換。另外，在對執行元件進行控制的過程中，要秉持合理性原則，完成液體流速應用控制機制的同時，按照標準運行體系控制相應工作，從而提高元件動力分析的基本效果，整合合理性的應用模式，為液壓機械傳動控制系統運行效率的升級奠定基礎。

2、液壓機械傳動的劣勢

液壓機械傳動控制系統在運行中，為了保證運行平衡，一個重點問題則是規避出現泄露問題，一旦泄露，將會導致液壓機械傳動比例失衡，影響到系統的運行效果。外界溫度變化，同樣會影響到液壓機械傳動控制系統的運行情況，具體表現在溫度對液體粘性的影響，后續系統運行中特性發生不同的變化，為系統安全穩定運行埋下一系列隱患。故此，為了保證液壓機械傳動控制系統穩定運行，考量外部環境變化情況，避免在高溫環境下作業，如果發現故障，應及時檢查和維護。但是，故障的檢修和排除較為復雜，液壓機械傳動控制系統運行中可能會產生金屬粉末，對機械設備帶來污染和破壞，機械設備磨損、老化，性能逐漸下降，極大的影響到液壓機械傳動控制系統穩定運行。系統運行前，如果未能徹底清理干凈雜質，加劇系統零部件的摩擦系數，會影響到系統的正常運轉。

3、液壓機械傳動控制系統在機械設計制造中應用

3.1純水液壓機械傳動控制系統

純水的液壓傳統控制系統發展前景良好，即便尚未得到廣泛應用，但是此種技術將純水作為主要介質，實現能量轉換，滿足傳統控制需要。通過對比分析，較之單一的液壓機械傳動控制系統，介質成本更低，來源廣泛，制備更加簡單，可以降低生產成本，為企業帶來更大的經濟效益。液壓油受環境影響比較大，其粘度會隨溫度變化影響使用性能。液壓油需要定期更換成本高。另外液壓油滲漏，還會污染土壤，與可持續發展要求相背離。純水液壓機械傳動控制系統的主要介質為水，由于水的特性，在后續機械制造中即便發生液體泄漏，也不會帶來嚴重的安全事故。加之純水的壓縮系數較高，對周圍環境并不會產生負面影響。此種傳統控制系統憑借獨特的優勢，已經開始被大力推廣應用，順應可持續發展要求。

3.2液壓傳動無級變速器的應用

機械設計制造中液壓機械傳動控制系統的應用尤其對變速器控制方面有著很好的效果。這也就是我們通常所說的液壓傳動無級變速。液壓傳動無機變速器在工程機械領域的應用較為廣泛，比如運用在推土機和裝載機方面。一般而言，液壓系統正常運行與定量馬達及變量泵有著密切的聯系，這主要是由于發動機能夠分離系統運行過程中的動力，而這些被分離的動力會通過液壓系統傳送到太陽輪，或者是經過離合器傳送到行星架，然后經差動輪系進行合成，在合成之后，差動輪系會將這些動力沿著差動輪系齒圈向外輸出，這一傳遞動力的體系不僅可以提高工作效率，還能對系統馬達轉動方向進行合理調整，從而能夠有效調節機械工作的輸出速度，使系統在不同速度下能夠正常運行，進而達到無級變速的效果

3.3液壓機械傳動技術應用

液壓傳動技術可以在多個領域內應用，對機械工程起到推動效果。工業行業發展中，液壓可以充分發揮自身作用，在速度傳輸方面效率較高，可有效控制工程機械，但控制時應保證恒定控制。液壓控制系統體積小、質量輕，系統內部高度集成化，對系統的功率應用十分重要。系統中鋼芯較大，無論從哪個方向都能實現旋轉，從而對機械工程起到輔助效果。因此，在大部分工程機械中，液壓機械技術的應用非常廣泛，整個液壓工業目前處于市場領先位置。

3.4機械設計制造中系統控制

在對液壓系統施工精度和施工環境進行全面分析的過程中，要結合效果應用機制落實完整的控制體系，確保能明確研究效果，從整體管理模式層面進行分析可知，機械設計和制造中液壓技術的使用非常關鍵，尤其是塑性加工項目。只有借助外力條件才能落實對應的處理工序，提高運行模式的綜合處理效果，保證實際應用優勢得以發揮。另外，塑性加工也是非常重要的應用要點，要想提升加工控制水平，就要對機械設計體系予以全面完善和管理，從而提升發展水平，實現設計優化的目標。

3.5液壓機械傳統控制系統

經濟的發展推動了工業現代化建設步伐，機械工程領域內人們廣泛應用液壓控制系統，希望通過先進技術的應用提升工業生產質量。為發揮系統優勢，機械設計制造可以從集成化角度出發，做好工程機械的改造設計工作，使更多行業可以應用液壓控制系統。液壓裝載機是機械工程中主要的機械，它廣泛應用于工程建筑、施工筑路、水力工程、國防工事等土石方施工以及礦山裝載作業。

結束語

綜上所述，我們對于機械設計制造當中的液壓傳動控制系統進行了簡要的說明和介紹，并且對于在其領域范圍內液壓傳動控制系統的應用內容進行了深入的分析和探究，不難發現，液壓機械傳動控制系統自身有著無級變速、機械傳動效率高等多方面優勢，對于機械設計制造而言起到了不可忽視的積極作用。但是，在應用當中仍舊存在著一些諸如系統穩定性不確定、不能夠保障運行結果等等實際難以避免的問題，所以仍需要繼續的優化和改善。

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