筑路機械中液壓控制技術的應用研究

摘? 要：液壓控制技術在機械設備中的應用，有效提高了設備的控制效果和安全可靠性。基于此，本文首先闡述了當前工程機械液壓控制技術研究現狀，在此基礎上通過分析筑路機械中液壓控制技術的實際應用要點，探討了其故障問題并提出了其相關解決措施。

關鍵詞：筑路機械;液壓控制技術;發展現狀;技術應用;故障及措施

中圖分類號：U415? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：2096-6903（2020）07-0000-00

1筑路機械中液壓控制技術的應用

1.1液壓系統的分類

在筑路機械中，液壓系統的使用主要分為閉式回路和開式回路兩種，其中采用閉式回路液壓系統的有單鋼輪振動壓路機和雙鋼輪振動壓路機等，而全液壓挖掘機和裝載機等則采用閉式回路液壓系統。

這兩種系統的區別在于閉式回路液壓系統是靜態的，系統由主油泵、散熱器、工作裝置和濾芯組成，液壓油通過補油泵進入系統之后，系統整體保持固定數值，工作中工作裝置泄出的油量流回油箱，實現從補油泵中補充系統缺失的油，使系統壓力和流量保持穩定狀態。開式回路液壓系統為動態，液壓油經主油泵、分配閥動態控制到工作裝置，可以對液壓動作力量和速度進行控制。這些裝置與油箱組成回路系統。實際筑路機械中應用開式回路或者閉式回路，需要由機械工作性質決定[1]。

1.2液壓泵控制技術

在筑路機械使用中往往面臨復雜的公路施工條件，因此其運行中難以實現有效控制，為保障筑路機械運行良好，減少外界因素對機械性能影響，避免產生質量問題。需要在筑路機械中應用液壓泵控制技術，以降低質量風險。當前液壓泵控制技術實際應用主要包含兩方面內容。

首先是功率控制，有分功率控制、總功率控制等幾種方式。（1）分功率控制。這種控制形式特點就是兩泵占發動機功率均為50%，且相互之間獨立、無相互作用產生，其不足之處在于易出現其中一個泵功率不足或過大情況;（2）總功率控制。依照兩泵壓力和對泵的排量控制，當兩者排量始終一致情時，其對于實際一個泵高壓小流量、一個泵低壓大流量的要求難以滿足;（3）功率交叉控制方式是在其中一個泵變量控制機械中分別引入另一個泵的壓力油，該泵在另一個泵較低壓力作用下會產生較大功率輸出，從而解決兩泵流量相當問題從而實現功率的有效利用;（4）壓力切斷控制，適用于輸出壓力大于設定值的情況，其可有效減少泵的流量，但使用中需與其它控制方式相配合。

其次是流量控制，其排量控制可以應用于泵軸轉速穩定不變的情況，其控制系統有手動流量控制系統、電動流量控制系統和正流量控制系統等。流量控制與功率控制是相互配合的，共同形成組合控制。實際應用中要做到分工況控制，即需根據實際工況選擇好油門開度、泵排量等。以選擇的模式開關確定作業模式，各種作業模式下消耗功率占比為常數，排量控制即通過對電流輸入比例泵、調節變量機構控制的實現。不同模式下電流、排量存在差異，由步進馬達合理調節發動機油門開度，實現各種工況下合理的功率輸出，降低實際工作中功率損耗。

1.3負載反饋控制技術

由于筑路機械在實際使用中，其作業對象復雜、負載變化大，因此不利于手動或電動控制實現微動調節，此外多聯多路閥相互存在影響。而負載傳感技術可以有效解決這些問題，并且全部將泵的流量應用到負載，實現系統有效節能。將負載反饋液壓系統分為兩種，即泵控負載反饋系統和閥控負載反饋系統。

第一是泵控負載反饋控制技術，其液壓系統根據換向閥兩端壓差變化、換向閥流量與壓差對象關系，通過負載傳感閥對變量泵流量進行控制，使得變量泵的輸出流量、換向閥開口間匹配。負載反饋系統可以穩定控制速度，在多個執行元件工作狀態下，負載最大支路壓力補償閥全開進行負載檢測。其它支路上壓力補償閥部分打開以自動變節流口，補償最大負載壓力差。進入執行元件流量相關的為換向閥開關，避免了負載變化、執行元件間干擾等問題。

第二是閥控負載反饋控制技術，閥控負載反饋系統組成有液壓泵、壓力補償閥和換向閥可變節流口等，通過換向閥泵的供油形成負載壓力作用于執行機構。受負載壓力傳感信號控制，負載傳感控制閥以壓力補償作用使換向閥口兩端壓差不變，當系統壓力超過復壓壓力時，其差值為一壓差。此情況下，換向閥流過流量與負載大小無關，而與換向閥開度面積相關，通過良好調節執行機構運動速度，可降低溢流壓力損失[2]。

1.4先導控制技術

先導式控制技術操作簡單、靈活，手動操作下會產生對較大功率主閥芯控制的控制信號，實際應用于筑路機械中的有以下幾種形式。

（1）方向控制，即先導閥產生控制油控制多路閥主閥。先導閥主要應用先導減壓閥、先導溢流閥等，可以組成筑路機械中需要的液壓橋路雙節流閥、高速開關閥。

（2）排量控制，先導閥產生控制油還可實現對液壓泵變量機構的控制，一般在閉式回路容積調速方面有所應用，可以通過該方式結合實際工況調整執行元件的速度。

（3）輪式車輛轉向系統中，可以采用有助力作用的隨動式先導閥，這種先導閥有位置反饋作用、功率放大作用，可有效降低操作人員的工作強度。

（4）先導式壓力控制閥可以調定系統壓力。

這些控制方式需要采用手動控制桿控制油路，其不足之處在于在一個手柄有限的控制范圍下難以發揮更大作用。電子控制技術的產生和應用，推動了先導遙控控制技術的發展，根據電動控制桿操作發出的電氣信號，可以驅動電磁閥或電磁比例方向閥，工作人員通過一個手柄可實現多路閥操作，大大提高了便利性。

1.5伺服控制技術

該控制技術通過微弱電信號轉換為機械位移量，將其轉換放大之后，可以成為與原電信號成比例的液壓功率輸出，然后對機械活動依次驅動。一般情況下，電液伺服控制系統屬于負反饋閉環控制系統，輸入信號之后，筑路機械即可自動運行，快速準確復現變化規律。其優勢在于體積小、功率放大系數高、線性度好、靈敏度強等，因此高精度電液伺服控制系統應用廣泛。

2筑路機械中液壓系統故障與處理措施

2.1系統噪聲與振動

液壓泵長期工作下零件磨損等會產生噪聲，因此需加強對液壓泵的維護保養，如果是困油問題產生較大噪聲，則需拆檢泵，減少卸荷槽尺寸位置，將困油現象消除。如果是泄露導致流量不足，需要進行更換和修理。對于控制閥引起的噪聲和振動問題，其中溢流閥不穩定而導致系統壓力波動產生噪聲，需要及時清洗，將阻尼孔內零件清潔疏通，及時更換過度磨損的零部件。當換向閥調整不當時會出現快速切換現象而產生噪音，對此需對控制油路節流元件調整，以降低液壓沖擊。

2.2執行元件爬行

執行元件爬行屬于不正常運動狀態，會引發大距離跳動，主要原因與處理措施：（1）當空氣壓縮性較大時，液體含有的氣泡到達高壓區后會遭到強烈壓縮，導致油液體積改變、執行元件爬行，因此需要在系統回路高出設置好排氣裝置。（2）當相對運動部件間存在較大摩擦阻力時會導致爬行現象。因此需要檢查維修液壓缸內圓柱面和活塞等零件表面粗糙度、形位公差，做好液壓油清潔工作，避免運動件表面間存在臟物。

3結語

隨著液壓控制技術在筑路機械中的應用，使得筑路機械性能進一步提升和發展，但其當前仍處于發展階段，還需進行深入研究，通過本文研究可知結合先進傳感器技術和微電子技術可使筑路機械技術更加成熟、先進。

參考文獻

[1]叢力.液壓控制技術在筑路機械中的應用[J].黑龍江科技信息，2014（5）：7.

[2]方強，張靜斌.液壓控制技術在筑路機械中的應用[J].城市建設，2012（36）：1-3.

收稿日期：2020-05-08

作者簡介：付玉強（1978—），男，甘肅定西人，工程碩士，高級工程師，研究方向：筑路機械、機電工程。

Research on Application of Hydraulic Control Technology in Road Construction Machinery

FU Yuqiang

（Shanxi Communications Information And Communication Co. LTD，Taiyuan? Shanxi? 030006）

Abstract： The application of hydraulic control technology in mechanical equipment effectively improves the control effect and safety and reliability of the equipment.Based on this， this article first describes the current research status of hydraulic control technology for construction machinery， and on this basis， through analyzing the practical application points of hydraulic control technology in road construction machinery， it discusses its failure problems and proposes related solutions.

keywords： road machinery; Hydraulic control technology; Development status; Technical application; Faults and Measures