电液比例控制技术在冶金设备行业中的应用

赵 欣（山东省冶金设计院股份有限公司，山东济南，250101）



电液比例控制技术在冶金设备行业中的应用

赵 欣
（山东省冶金设计院股份有限公司，山东济南，250101）

摘要：本文主要介绍电液比例控制的系统基本构成，并且简要地分析冶金机械行业中应用电液体比例控制技术的主要特点，并且指出冶金机械对电液比例技术所提出全新的要求。

关键词：电液比例技术；冶金设备

0 引言

随着我国社会经济的建设与发展，信息技术与电子技术广泛地应用人们的生产与生活中，其中，电液比例控制技术不仅可以连接微电子技术，更可以与功率较大的工程设备进行连接，特别是与冶金设备进行充分的连接。电液比例控制技术在近些年得到较大的进步与发展。

1 电液的比例控制系统介绍

1.1 电液的比例控制系统的组成

一般来讲，电液比例控制系统由以下几个部分组成，分别是：第一，电子放大和校正单元；第二，电液的比例控制单元；第三，动力执行单元；第四，动力源以及工程负载；第五，信号检测的处理单元。

液压比例控制系统既可以设置液压以及机械的参数的中间的变量，也可以通过执行单元中的输出参数的检测反馈闭环，促使系统静态控制的精度以及动态品质得到改善和提高。模拟的电子电路或者是数字的集成电路都可以在信号处理中采用。其中，数字集成电路不但具有更可靠、更稳定、精度更高等几大优点，而且生产成本也日趋低廉，故而在未来会得到更加广泛的应用

1.2电液比例控制技术的原理

电液比例控制系统成为微电子技术与工程功率系统的接口，从本质上来说，电液比例控制系统属于电子液压机械的放大转换的系统，而其一方面能够进行电模拟量向机械模拟量的转换，另一方面，则可以将电数字量向机械数字量进行转换，构成各种形式的转换时，则系统的具体构成则存在较大的区别。然而，依然属于工程功率系统与微电子技术的重要接口。站在工程应用角度上来看，电液比例控制系统具有如下几个特点，分别是：首先，能够将液压系统尽量的简化，从而能够控制好复杂的程序；其次，通过电信号的运用，则可以进行远距离的遥控与控制；最后，通过反馈方式的应用，一方面可以提升控制的精度，另一方面，则可以控制好特定的目标。

2 冶金机械行业应用电液比例控制技术的发展与要求

2.1 诊断故障能力的提升

冶金企业的生产具有较强的连续性，焦化、提纯、点解与整形等各个环节紧密相连，其中，任意一个环节出现故障，则会影响整个生产链。所以，有关部门应加强对故障的监测，一旦发现故障，则需要提前对其进行维修，及时地清除存在的故障与隐患，防止出现恶性事故的现象。

有关的工作人员应加强对冶金液压系统故障的诊断方式的研究，促使诊断故障的方式向现代化方向发展，进而实现主动的维护技术。此外，工作人员需要加强诊断故障的有关的理论研究，提升诊断故障的可行性，并且通过应用模糊理论、神经网络理论与灰色系统理论，对故障进行仔细的、全面的诊断，提升工作人员诊断故障的理论水平与实用性。

此外，需要进行专家系统的研究，对专家的知识进行总结，构建完善的、学习功能强的专家知识库，并且通过计算机数据输入的现象与知识库中的知识，采用推理机中的推理方式，从而将故障的原因推算出来，而后则提出完善的预防措施与维修方案，而后则进行故障诊断专家系统的通用工具软件的开发。根据液压系统的不同，则需要进行少量规则的修改，此外，在故障发生前，有关的工作人员需要进行冶金液压系统的自动补偿系统的开发。其中，主要包括以下几个环节，如：自调整、自润滑与自校正。

2.2 新材料的研制

冶金液压系统与原件通常会在高温、潮湿、易燃、易爆与腐蚀较重的环境之下进行工作。因此，对冶金液压系统与原件的防腐蚀与抗高温等提出较高要求。新材料的主要研究则主要包括以下几个方面的内容，如：优先选择陶瓷复合粉末的材质，以及陶瓷涂层的无损的测量技术等。

与此同时，有关人员对纳米材料进行研究，则推动观念上的更新，一部分的功能材料的纳米超细粉末已经作为抗磨添加剂应用在内燃机润滑油中，与之相类似的技术则同样应用在高品质的液压介的制备中，成为应用与发展最多的功能性质的添加剂，增强塑料中填充纳米材料，可以提升液压元器件的强度，并且高耐磨性质的零部件得以应用，采取纳米技术对过滤材料进行制作，不仅可以提升过滤器的精度，更能够延长滤材的使用寿命。

2.3 高精度和高响应

首先，电液位置的控制系统的精度得以大幅度提升；其次，提高了电液伺服阀以及电液比例阀的频率。由此两大优点，从而满足了高精度及高响应的要求。

2.4 高可靠性

冶金企业对于生产设备的可靠性具有较高的要求。首先，对于液压系统中的电磁阀类的原件使用寿命具有较高要求；其次，要求柱塞泵的轴承的冷却的回路必须有较长使用寿命。当前，因为电液比例的伺服的控制值系统中的冷却回路在中国的大部分冶金类企业得到广泛应用，所以需要将控制系统的回路温度控制在合适的接受范围类。这样大大延长液压元件以及系统的使用期限。

2.5 普遍应用集成化

比例技术结合一通、二通的插装技术，产生了具有特色的比例插装技术。该技术具有多种优点，如：第一，该技术优点是结构特别简单，性能十分的可靠，流动阻力很小，通油的能力强大，比较容易集成；第二，比例容积的控制也有助于中、大型的控制系统的节能减排，从而节约企业成本。

2.6 环保的要求

控制噪声由两个方向下手，第一，改善控制技术，促使使用效果得到提升，从而达到控制噪声的目的；第二，完善系统设计，如：加入减震设计；第三，应用纯净水作为比例原件的新介质，从而加大对污染和易燃的控制力度。目前，我国对于纯水液压的探索发展到达一定的高度，例如：华中科大以及浙大等大学的流体的传动和控制实验室的纯水的液压技术的研究已经得到了深入的发展。大胆预测，未来几年，冶金行业将会大规模使用纯水液压系统。

3 具体设备上的电液比例控制系统的使用

为了应对当前激烈的市场竞争以及自身的发展要求，为了满足广大客户和激烈竞争市场的要求，电解板的加工中要求高质量、低成本。之前，我国极板加工机器组大部分使用开关控制以及机械反馈，造成产品响应精度低、故障率高、维修复杂困难等几大问题，导致了产品质量不过关，直接影响了客户的使用。然而，电液比例控制系统得到应用之后，机组运行的故障率，维修率下降到极低水平。不仅如此，关键在于机组传动变得更加的稳定可靠，精度得到很大的提高，与之前相比，具有质上的飞越。另外，输出调节的性能得到极大改善。根据实践数据表明，广泛应用电液比例控制的系统的冶金企业的生产效率得到极大提高，大大节约了生产成本，促进冶金企业的健康的、快速的、可持续的发展。

4 结语

在冶金设备生产上，电液比例控制技术得到广发地应用，一方面提升冶金设备的生产效率，另一方面，则降低冶金设备的生产成本，电液比例控制技术在相对比较恶劣的环境下得以开发与应用，电液比例控制技术尤其是比例阀的发展，一方面，可以改善以往的开关控制，另一方面，则提升机械反馈的 效率，然而，电液比例控制技术的发展过程中依然存在较多的问题，如：较之与精度较高的电液伺服阀，需要在介质与材料方面得到进一步的研究与开发。

参考文献

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1]罗璟,孙春耕,李留柱,任海勇.电液比例控制技术在冶金设备行业中的应用研究[J].液压与气动,2010,02:36-38.

[2]刘帮才,张强,戚振红,张凯,胡建军.电液比例技术在大吨位塔机液压系统中的应用[J].液压气动与密封,2013,11:50-52.

The application of electro-hydraulic proportional control technology in metallurgical equipment industry in

Zhao Xin
（Shandong Metallurgy Design Institute Limited by Share LtdShandong Jinan 250101）

Abstract：This paper mainly introduces the basic components of electro-hydraulic proportional control system,and a brief analysis of metallurgical machinery industry in the application of electro liquid proportion control technology of the main features,and points out that the metallurgical machinery on the

electro-hydraulic proportional technology,the proposed new requirements.

Keywords：electro hydraulic proportional technology;metallurgical equipment