本文作者：冉波 單位：重慶鋼鐵股分有限公司煉鋼廠

在工程機(jī)械等大型施工設(shè)備中,液壓傳動(dòng)及控制技術(shù)作為重要的組成部分,發(fā)揮著不可替代的作用,到目前為止,已經(jīng)超過95%的機(jī)械設(shè)備均采用液壓控制傳動(dòng)技術(shù)。由于其具有諸多的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),而受到了很多人青睞。例如在狹窄環(huán)境中,由于空間限制,同時(shí)對(duì)于重量有較高要求,為了能夠?qū)崿F(xiàn)大功率、靈活集中的操作情況,采用液壓控制能夠很好解決這一問題。再入在發(fā)動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)力的條件下,使用液壓控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)功率的綜合利用。不僅如此,在相對(duì)較為惡劣的環(huán)境中,液壓控制系統(tǒng)也表現(xiàn)出了較為穩(wěn)定的可靠性、安全性、舒適性等特點(diǎn)。因此,基于液壓控制系統(tǒng)的用途和范圍廣泛,本文著重對(duì)其進(jìn)行介紹,并對(duì)此類問題提供一定的參考。

1概述

1.1發(fā)展歷程

在18世紀(jì)末期,基于水液的壓力驅(qū)動(dòng)機(jī)便應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn),這是第一次將流體動(dòng)力應(yīng)用于工業(yè)的成功實(shí)例,主要包括單向閥、手搖泵和截止閥等組件。此后的幾十年里,液壓控制技術(shù)又由英國(guó)逐步推廣到了全世界。到了19世紀(jì),已經(jīng)出現(xiàn)了多種水壓傳動(dòng)控制回路等結(jié)構(gòu),同時(shí)應(yīng)用于更加廣泛的領(lǐng)域,包括機(jī)械加工、材料加工、煉油等方面。到了20世紀(jì)中后期,液壓控制元件也逐步向集成化、小型化、標(biāo)準(zhǔn)化和國(guó)際化方向發(fā)展。并順應(yīng)節(jié)能減排要求,相繼出現(xiàn)了諸如二通插裝閥等組件,而對(duì)于液壓控制技術(shù)的研發(fā)也更加深入。同時(shí)基于液壓控制理論的產(chǎn)品也不斷的問世,在機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用呈現(xiàn)了更加多樣化和擴(kuò)大化的趨勢(shì)。

1.2發(fā)展趨勢(shì)

對(duì)于未來(lái)液壓控制技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用過程中,其發(fā)展趨勢(shì)主要在節(jié)能環(huán)保、電子控制自動(dòng)化及智能化等方面進(jìn)行。節(jié)能環(huán)保方面,首先在于液壓系統(tǒng)的整體節(jié)能措施,其次進(jìn)行閉中心負(fù)載適應(yīng)系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用。而在發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓系統(tǒng)的功率配置方面,將按照多種模式進(jìn)行;同時(shí)工作介質(zhì)用油能夠進(jìn)行生物降解,對(duì)于環(huán)境的破壞降到最低甚至為零,而對(duì)噪音的控制也會(huì)更加深入,振動(dòng)噪音大大降低。在機(jī)械設(shè)備應(yīng)用過程中,對(duì)于液壓控制系統(tǒng)方面,將逐步采用電子控制和自動(dòng)化,這將大大降低工作負(fù)擔(dān)和工作強(qiáng)度。而且在作業(yè)工況轉(zhuǎn)換模式方面,可靠性大大加強(qiáng)。在其他組件方面諸如多路閥電液比例先導(dǎo)控制和電子泵技術(shù)等都將得到應(yīng)用。隨著工程機(jī)械的大型化趨勢(shì),液壓控制系統(tǒng)的電子化趨勢(shì)將得到不斷的發(fā)展。在現(xiàn)階段,工程機(jī)械中液壓控制系統(tǒng)中的智能化控制還處于初級(jí)研發(fā)和探索階段,然而在未來(lái)的發(fā)展過程中,為了提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)強(qiáng)度,其智能化控制將得到不斷的發(fā)展,同時(shí)也具有更高的穩(wěn)定性和可靠性。

2液控技術(shù)列舉(先進(jìn)液壓控制技術(shù)在工程機(jī)械的應(yīng)用研究)

到目前來(lái)說(shuō),應(yīng)用于液壓控制系統(tǒng)中的先進(jìn)技術(shù)大大提高了生產(chǎn)力,因此在這里做一下簡(jiǎn)單的介紹。

2.1先導(dǎo)控制技術(shù)

先導(dǎo)控制的工作原理主要是運(yùn)用規(guī)模較小的手動(dòng)操作實(shí)現(xiàn)叫大功率主閥的運(yùn)轉(zhuǎn)。就目前來(lái)說(shuō),主要有方向控制、排量控制、助力控制、壓力控制等形式。在運(yùn)用過程中,通過手動(dòng)搖桿,對(duì)油路進(jìn)行控制,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓系統(tǒng)的整體控制。其優(yōu)勢(shì)是僅僅通過一個(gè)手桿就能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)定的目標(biāo),但是也具有控制對(duì)象少的缺點(diǎn)。

2.2液壓泵控制技術(shù)

液壓泵控制技術(shù)在工程機(jī)械中得到了廣泛的應(yīng)用,包括多種形式和變量形式。一般來(lái)說(shuō),隨著泵體輸出壓力的增加,其泵排量將得到相應(yīng)的降低,但是基本處于恒扭矩輸出狀態(tài)。目前主要有功率控制和流量控制兩種方式,針對(duì)不同的工況,也需要采取不同的作業(yè)模式和不同的控制方式。例如在泵軸轉(zhuǎn)速不變時(shí)采用流量控制系統(tǒng)。

2.3比例技術(shù)與私服技術(shù)

近年來(lái),隨著液壓控制元件的種類擴(kuò)展,例如比例泵、比例多路泵、工作裝置比例和伺服控制等,多與液壓馬達(dá)閉環(huán)私服調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合應(yīng)用。這就滿足了機(jī)械設(shè)備能夠具有高控制精度和穩(wěn)定性的環(huán)境下進(jìn)行操作。同時(shí)也促成了工業(yè)機(jī)器人化施工的發(fā)展和使用,使得人們擺脫了較為惡劣和繁重的工作環(huán)境。

2.4負(fù)載傳感控制技術(shù)

負(fù)載傳感技術(shù)主要在工況較為復(fù)雜,負(fù)載變化較大的環(huán)境下應(yīng)用。由于手動(dòng)操作經(jīng)常帶來(lái)不便,這就使得多聯(lián)多路閥的符合炒作得到了推廣。其中,復(fù)雜傳感技術(shù)很好的解決了微振動(dòng)調(diào)節(jié)所帶來(lái)的負(fù)面影響,因此具有實(shí)際意義。

2.5計(jì)算機(jī)控制技術(shù)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用,在機(jī)械設(shè)備中的液壓控制方面也得到了較為廣泛的應(yīng)用。通過計(jì)算機(jī)的控制,能夠?qū)φ囘M(jìn)行全面控制和管理,尤其是近年來(lái)所推廣的具有專業(yè)性的軟、硬件技術(shù),更加是計(jì)算機(jī)技術(shù)在液壓控制方面具有較為廣闊的前景。

3實(shí)例分析

目前,在機(jī)械方面所應(yīng)用的液壓控制技術(shù)并且較為成熟的主要在懸架系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)輸出系統(tǒng)等方面。

3.1液壓主動(dòng)控制懸架系統(tǒng)

傳統(tǒng)的懸架系統(tǒng)主要由彈簧和阻尼組成,需要保證彈簧的剛度,不能太軟或者太硬,否則影響到了車輛的整體性能。而在運(yùn)用液壓控制系統(tǒng)對(duì)懸架系統(tǒng)進(jìn)行主動(dòng)控制的過程中,整個(gè)懸架系統(tǒng)主要靠一個(gè)壓力比例閥進(jìn)行控制,代替了彈簧及其不利因素,保證了一定的穩(wěn)定性。

3.2液壓發(fā)動(dòng)機(jī)輸出控制系統(tǒng)

通過高速開關(guān)閥對(duì)液壓執(zhí)行器進(jìn)行數(shù)字控制,能夠很好地對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩進(jìn)行控制,并達(dá)到較為理想的運(yùn)行狀態(tài)。在這一過程中,計(jì)算機(jī)控制也得到了相應(yīng)的應(yīng)用與推廣。

4結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)液壓控制系統(tǒng)的發(fā)展與趨勢(shì)進(jìn)行介紹,說(shuō)明了其具有的重要意義,并通過闡述相應(yīng)的液壓控制技術(shù),不難看出,在機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,液壓控制系統(tǒng)發(fā)揮著不可替代的作用,最終以兩個(gè)實(shí)例說(shuō)明了其應(yīng)用的廣泛和可靠,對(duì)于此類問題的研究具有一定的借鑒意義。