挖掘机液压控制系统实验实训设备的开发探讨

李园园

（抚顺职业技术学院机电系，辽宁 抚顺 113001）

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挖掘机液压控制系统实验实训设备的开发探讨

李园园

（抚顺职业技术学院机电系，辽宁 抚顺 113001）

挖掘机液压控制系统实验实训设备的开发对学生液压控制原理和维修技能的提升发挥着重要的作用。高职院校进行的实验实训教学要将理论知识与工程实践相互结合，整体上深入性分析挖掘机液压控制系统的结构特点，采用多种教学方式，创新实验实训教学手段，为培养更多的专业人才发挥重要的作用。本文对挖掘机液压控制系统实验实训设备的开发进行相应的探索。

挖掘机；液压控制系统；实验实训；设备开发

挖掘机被广泛的应用到各个行业中，作为一种多功能机械，既能够减轻体力劳动，保证生产质量，同时也能够加快工作效率，保证在单位时间内完成工作。实验实训设备的开发能够提升对挖掘机液压控制系统的研究水平，保证挖掘机在恶劣的环境中也能够完成相应的复杂动作，对于促进学生的实践能力发挥着重要的作用。液压控制系统是最为复杂的工程机械，只有在根本上认识到液压控制系统的运行状况，才能够更好地利用挖掘机开展工作。实验实训设备的开发为学生提供认识的机会，更好地开展挖掘机的使用。

1 挖掘机液压控制系统实验实训设备开发的必要性

挖掘机的应用逐渐的扩大，对挖掘机进行维护管理，需要配置专业人才才能够适应。但是大部分从业人员并没有经过相关培训，对挖掘机的故障只能够通过简单拆卸进行零件的更换，这样不利于挖掘机的使用寿命的延伸，无法保证在根本上解决挖掘机的问题。为今后维修管理工作的开展设置很大的障碍。挖掘机设备昂贵，进行拆卸组装检测需要花费大量的人力物力。高校中对于挖掘机的模拟教学设备相对短缺，只能够将普通的液压元件进行简单组装，这样导致学生不能够充分的了解到液压控制系统的整体结构和运行工作原理，简单的进行操作模拟并不适合挖掘机液压控制系统教学。因此急需要专业的适用于高校教学的实验实训设备改善教学条件，提升整体学生的综合实践能力。这样也有助于今后挖掘机维护管理工作的开展。

2 实验实训设备的开发

2.1 开发思路

挖掘机液压控制系统是工程机械专业主体课程。学生需要掌握详细的液压气动技术相关理论知识，这样才能够对液压控制系统进行简单的应用。实验实训设备注重开发挖掘机液压控制系统的整体结构，保证液压控制系统的原理能够直观的进行展现，并且当液压控制系统出现问题的时候进行及时的诊断维修。学生在利用实验实训设备进行学习的过程中将会清晰的明确整体液压控制原理，掌握基础的液压控制系统的拆卸，针对液压控制系统的情况进行维修。准确快速的分析出挖掘机出现故障的主要原因。这是实验实训设备开发的主要内容。

2.2 实验实训设备组成

液压控制系统在部件的组成上应该积极的进行确认功能。主要有电磁调速电动机、电动机控制器、双联柱塞泵、主控阀、行走马达、先导手柄、液压缸、铲斗等。根据液压控制系统的运行原理，进行系统的组装，这样就能够完成相应的实验实训设备。

2.3 实验实训设备基本功能

电动机转速调节器对于液压控制系统的运转情况进行调节，并且保证转速在800r/min左右。同时在模拟发送机启动之下，对于电动机的运转情况进行控制。保证挖掘机能够在标准的模式下开展工作，需要避免重载、轻载等情况的出现。实验实训设备中操作手柄将要保证各项挖掘机动作的标准性。实验实训设备能够模拟各种挖掘机动作。对挖掘机液压控制系统运行情况要在动作原理下进行拆装。这样能够提升学生对于双联柱塞泵的理解，对于液压控制系统内部结构可以进行实际检测，调整各分部的控制状况。液压控制系统在执行元件运行要求之后，将会保证运动方向与速度能够进行液压回路的模拟，并且对于核心逻辑控制单元上的小流量的液压控制系统，通过转换有机组合实现对高压下大流量液压控制系统的运行要求。采用先导控制逻辑组合是实验实训设备的重点，根据液压执行元件的实验实训结果上看，在执行元件要求的同时，需要调整节流速度，能够对容积状况进行定量供油，在改变控制阀的时候要根据结构状况降低效率，避免发热量过大。这种调速方式在功率较大、速度较快的液压控制系统中应用较为频繁，学生会通过学习更好地掌握液压控制系统运行状况。避免在实践应用中出现不适感。

2.4 指定顺序动作方案

实验实训中，不同类型的设备在执行过程中所指定的动作也有明显的差异。固定程序在运行的时候会产生随机或者人为两种状况。由于工程机械运行状况较为复杂，手动操控会产生较多的故障问题。在一般的时候学生进行操控的时候会调整为多路换向阀控制。这样能够保证机械运行过程中执行顺序会采用多元化的控制方式，避免一种操控方式不能够满足多种运行效果。并且实验实训设备在运行到相对位置的时候，会发出一定的电信号进行电气行程的控制，推动电磁阀液压下的连续动作。行程阀更多的需要进行油路的连接，管路连接在开关安装过程中能够对压力、时间等进行控制。同时液压泵启动的过程中要保证正常的运转就要利用继电器发射一定的电信号，建立工作压力，使控制压力能够更好地进行机床等方面的连接。实验实训设备启动下一个动作的时候，可以利用手动控制，根据压力控制的系统要求调整为自动操作。在计算机的直接操纵下自动完成给定的挖掘任务，并具有一定得局部自主能力。

2.5 液压动力源

液压控制系统的运行要依靠液压源才能够维持运行。液压源的核心主体为液压泵，对于节流调速有着直接的影响，在定量泵进行供油的时候，将不会得到其他辅助油源的共赢，这时候的供油量将明显大于需求。多余的油就会流回到油箱中，溢流阀也会起到稳固的作用，保证油源压力的稳定性。在容积调节系统中应用变量泵进行供油调节，系统将会限定最高的压力，保证能源得到最大限度的节省，并且提升系统运行的效率。学生根据这种情况将会确认液压泵在进行供油时的操作流程，并且会遵循各个环节中的系统供油状况进行调节。供油量会随着时间的增强逐渐的趋于稳定。进入到液压控制系统中的油会起到一定保护元件的作用，实验实训设备会再次进行过滤，避免系统中掺杂其他的杂质流入到油箱中。在回油路上设置过滤器，并且随着环境的变化，对于液压控制系统的要求也会进行调速方案的设计，选择质量较高的工程机械进行实验实训设备的构建，这样能整体上提升学生的学习成果。

2.6 实验实训设备特点

在原有透明液压PLC控制实验装置几十种基本回路上增加了可模拟真实挖掘机工作装置各种动作。透明挖掘机液压试验台可模拟真实挖掘机工作装置的各种动作。液压系统采用进口透明机玻璃液压元件、透明尼龙软管搭接而成，液压元件结构、工作原理，液压回路工作原理一目了然。整个试验台具有形象、直观、方便、可靠等优点。透明液压试验台主要由实训桌、实训支架、液压元件和电器控制器件、可编程控制器（PLC）等组件组成。配备全常用液压元件：每个液压元件均配有安装底板，可方便、随意地将液压元件安放在铝合金型材面板上（面板带“T”沟槽形式的铝合金型材结构）。液压实验泵电机功率：250W，调速范围0～1700r/min，液压泵工作时噪声≤58dB演示实验油路液流要求压力仅需0.8～1.3MPa (油泵最高压力：Pmax＝2.5MPa)油路搭接采用快换接头，拆接方便，不漏油。电气主控单元采用PLC可编程序控制器控制，可与PC微机通讯实现微机智能控制，同时以液压回路为控制对象，加强对PLC控制可编程序控制器的学习及应用。实验控制单元也可以采用独立的继电器控制单元进行电气控制，通过比较，突出PLC可编程序控制的优越性和先进性，加深对PLC编程器的了解与掌握。掌握挖掘机液压控制系统实验实训设备特点能够进一步的推动开发工作的顺利进行。

3 结束语

挖掘机液压控制系统的实验实训设备的开发要与主体结构相互适宜。在设计的时候能够根据实际情况出发，结合多种传动形式，充分的体现出液压控制系统的优势。保证结构简单、成本较低、工作效率高等，方便工作人员进行实际操作，同时能够保证今后维修工作顺利的开展。为了能够强化实验实训设备的应用效果，高职院校要强化对挖掘机液压控制系统的研究，深入性的开展结构原理的创新实践，为培养更多的专业人员发挥重要的作用。

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TU621-4；G712

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1671-0711（2016）11（上）-0140-02