農業機械制造中液壓傳動控制系統設計原理及應用注意事項

李宏增

（齊齊哈爾工程學院，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

分析我國農業機械設計制造發展情況可知，液壓傳動控制系統已經趨于完善，但要不斷提升其精準度，始終將自動化和智能化作為其主要發展方向。因此，相關研究人員必須理性看待液壓傳動控制系統為農業機械設計制造帶來的價值優勢，不斷對其設計進行創新優化，推動農業機械向自動化的創新發展。

1 農業機械制造中液壓傳動控制系統的設計原理

液壓傳動控制系統的配件十分繁雜，主要包括液壓元件、控制元件、執行元件、輔助元件以及液壓油，在設計過程中需要注意的結構要點數不勝數。在上述基礎元件構成中，液壓元件主要是液壓油泵，其會在系統運轉的過程中推動機械能向液體壓能轉化。隨著液壓油泵的運轉，液壓控制閥、管道、蓄能器等共同對液壓介質壓力控制發揮著重要作用，能夠比較精準有效地保證液壓介質的流量以及流動方向。值得注意的是，相關負責人員必須切實保障液體的平衡狀態，即各個階段的壓強應該是一致的，否則液壓傳動控制系統整體穩定性將會受到嚴重沖擊。因此，設計人員可以設計不同規格大小的活塞來控制承受壓力范圍，保證施壓的合理性[1]。

一般情況下，液壓油在液壓傳動控制系統中充當著傳動媒介的角色，隨著系統內的能量轉換，各部分元件會相應地協調運轉，從而發揮系統效能。

液壓傳動控制系統中的控制回路分布也十分復雜，但是不同的控制回路之間又有著相對明確的職責分工，相互協調，相輔相成，在持續的運轉中維持著液壓傳動控制系統的內部工作秩序。

具體來說，液壓傳動控制系統中的壓力控制回路主要負責壓力的穩定和調節。當系統所承受的壓力超過系統設計過程中設置的溢流閥壓力閾值時，就會不可避免地出現閥開口度大幅度增加的情況，與之相對應的液壓泵出壓力會降至較低水平，借此實現對控制系統壓力平衡的維護[2]。回路上設置減壓閥和升壓器也是現階段壓力控制系統不可或缺的重要構成部分，可借此針對性地調節局部電壓，并在回路中設置蓄能器，解決系統運行的壓力波動問題。速度控制回路則根據其作用效果和負責部位劃分為兩種，即調速回路和同步回路，前者只對單個元件的運行速度起到調控作用，而后者則控制多個元件，二者的相輔相成為液壓缸的同步運行狀態提供了堅實保障。另外，方向控制回路主要應用于控制主油路換向，將活塞鎖緊，如此一來，就能極大程度地降低工件在某位置停留時發生移動等事故的概率，避免因液壓傳動控制系統運行事故而帶來的經濟損失。

2 農業機械制造中液壓傳動控制系統的優勢

在農業機械設計制造領域中，由于液壓傳動控制系統的結構并不復雜，同時元件質量輕，因此其在系統中的應用極為靈活。從某種角度來說，輕量化和智能化將會是未來數年內液壓傳動控制系統發展的潮流趨勢[3]。

除此以外，研究人員還應該認識到液壓傳動控制系統在控制穩定性、功率等方面的優勢，并以此為切入點解決設備過載問題。比如，設計人員可以在已有的液壓傳動控制系統回路中增設溢流閥，對系統施加外在保護，從而長時間維持系統的穩定運行。

事實上，液壓傳動控制系統還具備自動化程度較高的特點，與電子技術具有較高的契合度，因此技術人員可結合實際情況以及農業機械設計制造行業的發展趨勢要求精準調控系統的運行荷載[4]。

3 農業機械制造中液壓傳動控制系統的注意事項

3.1 控制系統漏油問題

雖然液壓傳動控制系統在農業機械設計制造領域中的應用呈現多元化的趨勢，但是這并不意味著該系統已經完美無瑕。相反，頻繁出現的漏油問題已成為液壓傳動控制系統最突出的短板，嚴重時會直接干擾該系統運行。液壓油是液壓傳動控制系統的轉動媒介，而該介質對溫度的要求近乎嚴苛，一旦液體介質溫度的變化范圍超出相應標準，就可能導致整個系統運動特性的變動。

同時，不當操作可能會導致液壓油被污染，影響系統運行效率。例如，不可避免的技術質量偏低的問題，對于焊渣、鐵屑等雜質處理不當等會導致液壓油受到嚴重的污染，加速系統元件的損耗，縮短液壓傳動控制系統的使用壽命。

再如，液壓傳動控制系統的密封性可能會受外界因素的干擾而誘發漏油問題，導致環境被污染。因此，農業機械設計制造過程中相關人員必須高度注意上述薄弱環節，設置專門的監管人員，從根源上防患于未然，避免漏油問題為系統運行帶來阻礙[5]。

3.2 注重應用無級變速器

變速器控制效果對液壓傳動控制系統具有直觀可見的影響，因此設計人員應合理安排無級變速器的應用，為液壓傳動控制系統的穩定運行奠定基石。

另外，設計人員從系統穩定運行角度為系統的平衡狀態負責，還需注意控制變量泵和定量馬達。這主要是因為發動機會為液壓傳動控制系統提供運轉動力，并將其通過液壓系統傳送到輪軸、離合器以及架體。為確保這一流程順暢無阻，設計人員可以分別借助差動輪整合動力，促使差動輪齒圈向外傳輸動力，從整體層面提升傳動系統的工作效率，實現對馬達轉動方向的精準調整。

與此同時，在液壓傳動控制系統中使用無級變速器可以比較精準地調節機械運動傳輸速度，這樣就可以削弱不同運動狀態對系統運行穩定性的不良影響。近年來，無級變速器在農業機械設計制造領域的應用已經相當廣泛，作為液壓傳動控制系統的重要輔助結構，無級變速器的持續優化將會促使液壓傳動控制系統的控制能力大幅度提升[6-7]。

3.3 推廣純水液壓傳動控制技術

純水液壓傳動控制技術是有別于以液壓油為介質的液壓傳動控制技術的一種新型產物，同時也是為了解決漏油和污染問題的主要舉措。

具體來說，傳統意義上的漏油和污染問題大多存在于以液壓油為介質的液壓傳動控制系統中，用純水作為液壓油的替代品則會使這一局面有所改善。以純水作為能量轉換介質，不僅能節約能源成本，而且也完全規避該系統運行對環境造成的消極影響。但是，這項技術獲取介質的難度系數相對較高，要求相關人員使用特殊的處理技術方法，否則純水將無法作為轉換介質而存在。純水最大的優勢在于其可以消除液壓油帶來的安全隱患，這主要是因為純水具有阻燃性的基礎性質，同時具有較低的壓縮系數，即使發生泄漏也不會污染周邊環境。但是，我國現階段的純水液壓傳動控制技術并不成熟，還具有相對較大的完善空間，需要相關技術人員盡快推動該技術的研究進程，盡快使純水液壓傳動控制技術得到大眾的認可，促使該技術為農業機械綜合效益的提升貢獻力量[8]。

除此以外，相關研究人員也必須結合已有經驗基礎以及農業機械設備的使用要求，對純水液或液壓油能量介質進行合理選擇，確保其技術特點和使用要求高度一致，凸顯液壓傳動控制技術的優勢，提高液壓傳動控制系統的控制效率以及運行穩定性[9]。

3.4 加強研究液壓傳動控制技術

隨著我國現代化液壓傳動控制技術趨于成熟，其在農業機械設計制造領域得到廣泛應用已經是一種必然趨勢，其中，包括電子控制技術、純水傳動技術等在內的新技術使液壓傳動控制技術在設備構造以及性能設計方面取得了顯著的成果。在此基礎上，相關人員應聚焦于液壓傳動控制技術的最新研究，從而不斷提升我國農業生產機械化水平。需特別注意的是，現階段的液壓傳動控制技術有向高集成化發展的趨勢，這是和現代化液壓傳動控制技術的系統調控需求相一致的[10]。

與此同時，相關研究人員必須立足現階段的技術水平，著力于提升液壓傳動控制精度，盡可能確保其始終處于高質量運轉狀態。若這一問題能夠真正得到有效解決，那么液壓機械傳動控制技術的適用范圍將有望拓寬到農業機械制造中的更多領域[11]。

目前，液壓機械傳動控制技術和傳統意義上的技術模式相比已經出現了翻天覆地的創新改進，具有突出的價值優勢，因此液壓傳動控制技術研究人員還需要根據農業機械的實際使用需求，預測農業機械制造領域的長遠發展趨勢，有針對性地創新液壓傳動控制技術實現方式，最終推動液壓傳動控制系統穩定性及控制效率的全面提升。

4 結束語

綜上所述，農業機械設計制造領域中液壓傳動控制系統的設計和應用問題已逐步引起人們的重視。由此，相關設計人員和研究人員必須對其設計方式進行合理優化，保障農業機械運行的可靠性，加速研究成果轉化，排除安全隱患問題，加快農業機械設計制造的智能化發展進程。