机械设计制造中液压机械控制系统的运用

机械设计制造中液压机械控制系统的运用

周红梅 1 王瑞明 2

1. 山西航天清华装备有限责任公司 山西省 长治市 046004 2. 天地科技股份有限公司神木分公司 陕西省 神木市 719300

摘要：我国工业化程度的加深对机械设计制造行业提出了新的要求，液压机械控制系统的应用为我国工业发展提供了有力的技术支撑。基于此，本文以液压机械控制系统作为研究对象，通过对系统的概述分析，分别从传动控制系统、传动无极变速器、系统控制、传动技术应用、纯水液压传动控制等方面阐述系统的应用。

关键词：机械设计制造；液压机械；控制系统

引言

当前液压机械传统体系中，机械加工时传动主体作用十分明显，为了克服以往传动系统控制存在的问题，在系统应用时应按照机械设计的方式凸显机械传动效果。正常情况下，液压机械控制系统主体体系以集成装置变化为基础，实现体系的综合配置，多层面控制体系的应用能够提升传动效果，实现对系统的高效控制。

1、液压机械传动控制系统的原理

液压传动控制系统基于现代化的工业技术，其传送的重要介质是“液体”，通过控制不同位置的液体压强稳定，并针对不同活塞的承压能力，整合能力来保证不变的压力，最终让液体保持静止。且通过液体的转换带动，也能够实现压力的变化。一个完整的液压传动控制系统，内部含有动力元件，控制原件，辅助元件设备，在体系中，动力元件为整个液压机械动力系统带来了动力，常见的类型有液压泵。当其转动时候，整个液压装置可以实现液体的循环运动，以此来提升液压的转动液体的循环运动动力。值得注意的是，在优化整个液压传动控制体系运动的同时，操作人员应当选用低耗能的液压泵，以此来保证其符合可持续发展要求。深入分析液压控制系统，探究其应用优势。液压控制系统将当前先进的技术融入其中，实现技术对系统的完善，提升系统应用精确度。液压控制系统可以在集成化软件内使用，系统体积小、重量轻、运行速度快捷。系统控制范围广泛，内部以液体为介质，常见的液体为矿物油。矿物油润滑作用良好，可以延长机械设备的使用时间，机械在进行直线运行时需要得到液压控制系统的控制。

2、液压机械控制系统的构成

液压传动技术应用在工程机械领域，由于工程机械通常野外作业，因此保证设备的正常运转，提高设备可靠性显得尤为重要。在设计工程机械液压系统过程中，各系统需要共同配合，协同作业。工程机械设备液压系统有以下几部分。

2.1主油泵供油系统

按照油液循环方式分为闭式循环系统和开式循环系统。开式系统是指液压泵从油箱吸油，通过换向阀给执行元件供油以驱动工作机构，执行元件的回油经换向阀回油箱。系统油液回油箱，可以发挥油箱的散热、沉淀杂质的作用。在开式循环系统中对泵的自吸能力有一定的要求，以及液压装置的使用温度条件、液压油的黏度进行考虑，来对吸油管路的阻力进行计算，并且还要对液压泵油箱液位的安装位置进行确定，设计吸油管路。此外，在对液压泵的自吸能力计算的同时要确保富裕量的充足。这种循环系统由于结构较为简单，仍被大多数小型工程机械所采用。在闭式系统中，油液不经油箱，系统结构较为紧凑，空气不易渗入系统，故传动的平稳性好。工作机构的变速和换向靠调节泵或马达的变量机构实现，避免了在开式系统换向过程中所出现的液压冲击和能量损失。同时也会出现油液不回油箱，油液的散热和过滤的条件较差的现象。一般情况下，闭式系统中的执行元件一般为液压马达。部分工程机械行走系统当中，大都选择马达来驱动，由于马达有良好的低速性能和大输出扭矩，因此应用较为广泛。

2.2润滑供油系统

润滑供油系统是工程机械上必不可少的一部分，润滑油泵将油液经过各分配器分配至各润滑点，在高负荷的工作条件下，将油脂或油液输送至各摩擦表面如缸壁与活塞环，轴径与轴承，起到润滑、密封、清洁、冷却、缓冲和防锈的作用。

2.3支腿液压系统

在部分工程机械中，例如汽车起重机，依靠四条液压支撑腿将整个汽车抬起来，并将起重机的各个部分展开，进行起重作业;当需要转移起重作业现场时，需要将起重机的各个部分收回到汽车上，使汽车恢复到车辆运输功能状态进行转移。作业过程中依靠锁紧回路，采用液压锁将支腿锁定在一定位置上，工作可靠，时间长，来保证作业的安全性。

3、机械设计制造中液压机械控制系统的应用

3.1液压机械传统控制系统

经济的发展推动了工业现代化建设步伐，机械工程领域内人们广泛应用液压控制系统，希望通过先进技术的应用提升工业生产质量。为发挥系统优势，机械设计制造可以从集成化角度出发，做好工程机械的改造设计工作，使更多行业可以应用液压控制系统。液压装载机是机械工程中主要的机械，它广泛应用于工程建筑、施工筑路、水力工程、国防工事等土石方施工以及矿山装载作业。装载机作为行走机械被广泛应用于土方转运、石料、松散货物和成堆货物的装载、提升和运输工作中，装载机也具有轻度铲掘能力。通过液压传动元件结构拆装实验、液压挖掘机控制实验、PLC软件仿真演示控制实验、可编程序控制器电气控制实验，对液压传动机械部件展开测绘分析，实现铲斗装物后摇臂缸伸出，使铲斗反转，动臂提升的装料作业。液压控制系统应用下，实验台使用冷轧钢板制作，结构与控制操作于一体，电气操作控制属于下置式，液压站在液压台主柜中，结构紧凑，装载机械按实物结构缩小比例，拥有手动和自动两种控制模式。

3.2液压传动无极变速器应用

液压控制系统时需要将机械工程实际工作作为参考，全方位控制系统运行速度，这一技术就是无级变速技术。变量泵和发动机是液压机械控制系统的两个重要组成部分，它们可以让控制活动更细致。发动机的动力主要分为两部分，一部分朝着离合器方向运行，动力传给行星架；另一部分随着液压控制系统，被太阳轮接收。这两部分动力最终在差动轮系汇集并组合，然后使用齿圈将动力传递下去，使机械设备的外部也拥有动力。液压控制系统运行时会不断闭合与分开，加大控制系统应用力度，降低发动机转速，帮助机械系统带动动力，改善工程机械运行环境，满足作业需求。

3.3液压机械传动技术应用

液压传动技术可以在多个领域内应用，对机械工程起到推动效果。工业行业发展中，液压可以充分发挥自身作用，在速度传输方面效率较高，可有效控制工程机械，但控制时应保证恒定控制。液压控制系统体积小、质量轻，系统内部高度集成化，对系统的功率应用十分重要。系统中钢芯较大，无论从哪个方向都能实现旋转，从而对机械工程起到辅助效果。因此，在大部分工程机械中，液压机械技术的应用非常广泛，整个液压工业目前处于市场领先位置。

3.4机械加工

使用性和创新性是液压机械传动装置的设计要点，基层单位要注意加强基础设计规范研究，全面提升和优化创造模式建设水平，不但推动行业的建设发展，对促进企业的经济效益和环保管理奠定基础。液压传动装置的机械加工中，多考虑了机械装置运用的综合效果。针对整个综合建设特点客制化，为了促进机械设计和液压技术的发展，需要加强塑性加工，并借助外力的条件下，优化，落实对应的施工质量，在塑性加工中，对应的单位也要不断提升加工的控制水平和质量，对机械设计的体系进行进一步的研究和控制管理，以此来提升企业的发展动力，优化其管理运行。在实际操作中，多借助Inter-Control的控制负荷传动系统控制，优化机械设备的传动质量。

结束语

综上所述，液压传动技术以其独特的稳定、方便和安全等特点，深得广大民众的认可，所以在我国的一些大型设备的传动技术使用上，基本上都会选择液压传动技术，比如装载机和汽车起重机的使用上都会使用液压技术来完成操作。针对液压机械传动装置的特点，不断深化建设，创新改革，以此来为推动我国机械技术的发展，稳定工业化产业基础，最终促进我国综合国力的提升。

参考文献

[1]张振涛.机械设计制造中液压机械传动控制系统的应用研究[J].湖北农机化,2019(19):127.

[2]钟兢.浅谈机械设计制造中液压传动控制系统及应用研究[J].信息系统工程,2019(09):89.