液壓控制方式運用的多樣化

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本文作者：冉波 單位：重慶鋼鐵股分有限公司煉鋼廠

在工程機械等大型施工設(shè)備中,液壓傳動及控制技術(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%的機械設(shè)備均采用液壓控制傳動技術(shù)。由于其具有諸多的特點和優(yōu)勢,而受到了很多人青睞。例如在狹窄環(huán)境中,由于空間限制,同時對于重量有較高要求,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)動機作為原動力的條件下,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。因此,基于液壓控制系統(tǒng)的用途和范圍廣泛,本文著重對其進行介紹,并對此類問題提供一定的參考。

1概述

1.1發(fā)展歷程

在18世紀末期,基于水液的壓力驅(qū)動機便應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn),這是第一次將流體動力應(yīng)用于工業(yè)的成功實例,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)又由英國逐步推廣到了全世界。到了19世紀,已經(jīng)出現(xiàn)了多種水壓傳動控制回路等結(jié)構(gòu),同時應(yīng)用于更加廣泛的領(lǐng)域,包括機械加工、材料加工、煉油等方面。到了20世紀中后期,液壓控制元件也逐步向集成化、小型化、標準化和國際化方向發(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,而對于液壓控制技術(shù)的研發(fā)也更加深入。同時基于液壓控制理論的產(chǎn)品也不斷的問世,在機械領(lǐng)域的應(yīng)用呈現(xiàn)了更加多樣化和擴大化的趨勢。

1.2發(fā)展趨勢

對于未來液壓控制技術(shù)在機械領(lǐng)域的應(yīng)用過程中,其發(fā)展趨勢主要在節(jié)能環(huán)保、電子控制自動化及智能化等方面進行。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,其次進行閉中心負載適應(yīng)系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用。而在發(fā)動機和液壓系統(tǒng)的功率配置方面,將按照多種模式進行;同時工作介質(zhì)用油能夠進行生物降解,對于環(huán)境的破壞降到最低甚至為零,而對噪音的控制也會更加深入,振動噪音大大降低。在機械設(shè)備應(yīng)用過程中,對于液壓控制系統(tǒng)方面,將逐步采用電子控制和自動化,這將大大降低工作負擔(dān)和工作強度。而且在作業(yè)工況轉(zhuǎn)換模式方面,可靠性大大加強。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。隨著工程機械的大型化趨勢,液壓控制系統(tǒng)的電子化趨勢將得到不斷的發(fā)展。在現(xiàn)階段,工程機械中液壓控制系統(tǒng)中的智能化控制還處于初級研發(fā)和探索階段,然而在未來的發(fā)展過程中,為了提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)強度,其智能化控制將得到不斷的發(fā)展,同時也具有更高的穩(wěn)定性和可靠性。

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

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

2.1先導(dǎo)控制技術(shù)

先導(dǎo)控制的工作原理主要是運用規(guī)模較小的手動操作實現(xiàn)叫大功率主閥的運轉(zhuǎn)。就目前來說,主要有方向控制、排量控制、助力控制、壓力控制等形式。在運用過程中,通過手動搖桿,對油路進行控制,進而實現(xiàn)對液壓系統(tǒng)的整體控制。其優(yōu)勢是僅僅通過一個手桿就能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)定的目標,但是也具有控制對象少的缺點。

2.2液壓泵控制技術(shù)

液壓泵控制技術(shù)在工程機械中得到了廣泛的應(yīng)用,包括多種形式和變量形式。一般來說,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,隨著液壓控制元件的種類擴展,例如比例泵、比例多路泵、工作裝置比例和伺服控制等,多與液壓馬達閉環(huán)私服調(diào)速系統(tǒng)進行聯(lián)合應(yīng)用。這就滿足了機械設(shè)備能夠具有高控制精度和穩(wěn)定性的環(huán)境下進行操作。同時也促成了工業(yè)機器人化施工的發(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負載傳感控制技術(shù)

負載傳感技術(shù)主要在工況較為復(fù)雜,負載變化較大的環(huán)境下應(yīng)用。由于手動操作經(jīng)常帶來不便,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調(diào)節(jié)所帶來的負面影響,因此具有實際意義。

2.5計算機控制技術(shù)

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

3實例分析

目前,在機械方面所應(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)動機輸出系統(tǒng)等方面。

3.1液壓主動控制懸架系統(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。而在運用液壓控制系統(tǒng)對懸架系統(tǒng)進行主動控制的過程中,整個懸架系統(tǒng)主要靠一個壓力比例閥進行控制,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)動機輸出控制系統(tǒng)

通過高速開關(guān)閥對液壓執(zhí)行器進行數(shù)字控制,能夠很好地對發(fā)動機輸出扭矩進行控制,并達到較為理想的運行狀態(tài)。在這一過程中,計算機控制也得到了相應(yīng)的應(yīng)用與推廣。

4結(jié)語

本文對液壓控制系統(tǒng)的發(fā)展與趨勢進行介紹,說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,在機械設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)過程中,液壓控制系統(tǒng)發(fā)揮著不可替代的作用,最終以兩個實例說明了其應(yīng)用的廣泛和可靠,對于此類問題的研究具有一定的借鑒意義。