机械设计制造中液压机械传动控制系统的应用

彭树强

摘 要：液压机械传动控制系统结合了机械传动高效率以及液压传动的无级变速优点，可以说是机械设计制造过程当中的理想传动机构。文章简要介绍液压机械传动的原理及其优缺点，并重点论述机械设计制造中液压机械传动控制系统的相关应用。

关键词：机械设计制造；液压机械传动；控制系统；优点；缺点

前言

液压机械传动是将液体作为介质实现能量传动以及控制，系统自身通过压流体为介质控制各种机械，由元件回路控制实现能量传递，该系统控制方式灵活并且控制属性便捷，因此在工业控制当中的应用比较广泛[1]。

1 液压机械传动的概述

1.1 系统的基本原理分析

液压机械传动原理是确保液体在系统平衡当中静止。液压系统当中的液体在不同位置的压强保持一致，在平衡系统当中，不同大小活塞会根据自身承压能力而施加不同压力，从而使得液体可以保持相对的静止，小活塞上施加小压力，而大活塞上施加大压力[2]。借助于液体传递实现变换目的。液压传动过程当中需要的元件比较多，其中最为主要的元件有动力元件、执行元件、控制元件以及辅助性元件等。借助于动力元件能够让系统出现运行动力，代表元件主要为液压泵。液压泵在工作过程当中，可以通过容量变化实现工作，通常情况下将这种动力部件叫做容积液压泵[3]。其中最为常见的一种容积液压泵就是齿轮泵，借助于齿轮变动使实现液体的运动。在液压泵选择的时候，需要强调能量消耗的问题，并且解决液压效率的问题。液压执行元件能够将液压泵当中的液压转化成为机械能，同液压泵相反的装置则是液压马达，该装置能够将液压能量转化为机械能，从而实现液压的对外做功[4]。

1.2 液压机械传动的优缺点分析

1.2.1 液压机械传动的优势

液压机械传动应用的范围较为广泛，无论工业加工机械或者钢铁冶金机械都有其实用性。应用液压机械传动控制装置有着高速、高压以及高效率等优点，传动功率比较大，本身作为高度集成化系统，有着轻量化、一体化以及小型化的特点。同时该系统能够与微电子技术密切配合，在小空间当中实现功率的精确控制，在不同行业当中都可以发挥较大作用[5]。随着技术的进步，不同部门对于液压机械控制传动的要求日益严格，液压机械传动控制同电子技术之间配合，在海洋开发等领域发挥重要作用。简言之，液压机械传动控制元件需要根据要求进行方便灵活的布置，并且针对液压机械传动体积小、反应快以及重量轻的特点，在使用过程当中做好控制操纵，并且在较大范围当中实现调速。使用液压传动控制系统还能够适当调整载荷，由于液压机械控制系统的主要介质为矿物油，能够实现自动润滑，因此使用寿命较长[6]。这一系统有利于实现直线运动以及机械自动化，并且借助于电液联合控制来实现高度自动控制。

1.2.2 液压机械传动存在的缺点

液压机械传动系统要想保持平稳运行，重点就在于避免液压系统的漏油问题，漏油会导致液压机械传动比例失衡。此外温度变化对于液压机械传动产生的影响也比较直接，不同温度会使得液压机械传动系统当中的液体粘性出现变化，从而导致传动控制系统运动的特性出现变化，影响系统的稳定性。因此为确保液压机械传动系统的稳定工作，需要避免在高温环境下作业。除此之外，液压系统出现故障之后，故障的检查以及排除都比较复杂，并且液压机械控制系统运行过程当中，往往导致污染，部分液压元件在加工环节容易出现金属粉末，粉末粘贴在金属管螺纹位置，导致密封胶脱落。液压机械控制系统运转过程当中外部环境污染物也容易吸附到油箱上面，影响到系统运行的稳定性。如果系统在运行之前未能彻底清除杂质，会导致外部杂质同系统自身附着杂质相混合，在运行中出现摩擦而影响到系统日常运转。

2 液压机械传动控制系统在机械设计制造中的应用

2.1 机械设计制造中对液压机械传动控制系统的应用和发展

无论经济建设或者是国防建设，往往需要使用一些大型工程装备。液压机械控制系统作为新型机械化系统，可以满足设备的各方面要求。尤其是部分机器设备功率比较大，生产使用效率的精度要求也比较严格，而通过应用液压系统能够在这些机械设备的使用过程当中满足高集成化标准，更好地满足施工环境以及工作条件的要求。我国部分高水平技术设备有着较强的自主研发能力，一个重要的原因就是极端化的施工技术以及精度化的工作环境。通过发展应用液压技术使我国在研究领域取得显著进步，研发出市场需求的机械产品。

2.2 我国液压机械传动技术应用中的不足

我国液压技术应用过程当中虽然取得显著的进步，并且体现出液压技术的发展潜力，不过在实际应用的过程当中还存在一些不足之处。例如我国液压技术的很多重要元件仍然使用外国液压产品加以辅助，并且部分产品同其他国家使用产品存在显著差别。要想发展为液压强国，需要进一步弥补液压研究领域存在的欠缺，同时研究液压技术，形成自主产品以及液压技术，并且制定完整的发展目标，确保我国液压技术以及液压产品逐渐赶超发动国家的技术与产品。只有这样才可以不断提高我国液压技术，不断解决装备制造过程当中的缺陷与问题。

2.3 液压机械传动技术在更多场合中的应用

随着近年来计算机技术不断发展，液压技术作为广泛应用的技术，在不同的行业领域得到拓展。尤其是液压控制技术以及计算机技术的融合，能够在更多场合发挥作用，灵活巧妙地实现预期控制的目标与任务。同机械传动技术比较而言，液压机械传动控制技术更能够实现运动参数以及动力参数的控制。通常条件下，液压工业有着比较高的销售额，往往占据机械工业总产值的5%左右，表明工业领域当中液压的使用有重要的价值。液压有着比较理想的传递效率，能够实施恒功率输出控制，并且整个液压控制系统的结构也较为简单，因此能够充分利用功率。此外液压系统的系统钢芯较大，能够正反方向运转，在操作机械的过程当中对于不同的操作动作都可以轻松实现，因此几乎各种工程机械装备当中都能发现液压技术应用的痕迹，并且借助于液压技术实现机械的控制。简言之，液压机械传动控制技术的工程机械运行当中的应用前景非常广阔。

3 结束语

随着机械设计制造技术的进步，新的工艺技术不断出现，其中液压传动技术的应用有较大优势，特别是液压技术同微电子技术之间的结合，显著推动机械技术的进步。但是目前我国在液压机械传动的控制系统设计方面还存在不少问题，需要强化这方面的研究，提高液压技术的应用水平。

参考文献

[1]刘敏，赵方，王慧.液压传动技术在工程机械行走驱动中的应用[J].机械设计与制造，2014，12（10）：105-106.

[2]股浩东.工程机械驱动桥、变速器产：品现状与发展分析[J].工程机械与维修，2013，10（4）：69-71.

[3]王庆丰，魏建华，吴根茂.工程机械液压控制技术的研究发展与展望[J].机械工程学报，2013，39（12）：51-56.

[4]曾谊晖，刘爱浆.PQl90型全液压甲地机液压控制系统的设计[J].机床与液压，2013，15（3）：123-126.

[5]贺勇，李好，张艺蓝.力矩限制器在线测试系统开发[J].广东交通职业技术学院学报，2014，9（4）：235-238.

[6]付红伟，王永峰，王小宾.起重机制动器的安全使用及研究[J].河南

机电高等专科学校学报，2014，8（6）：159-161.