工程机械液压控制技术的研究

杨天时

[摘要]为了进一步提升工程机械控制的技术效果，文章以机械液压体系的液压流量调控为主要研究对象，依据工程机械液压控制技术的实际特点，对其进行实验调控和研究，以便更好地改革液压系统控制技术，使工程机械液压技术迅速发展。

[关键词]液压控制；技术改革；工程机械

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2016.41.052

工程机械的负荷和持续作业紧密相连，并且对此产生幅度较大的波动。比如，推土机在进行工作时，因为推土的含量不同就会使得承受负荷发生变化，由零上升为较大的数值。因此，需要对发动机的输出功率进行科学合理的调节，从而保证输出动力能够和高负荷运转相匹配，而且相应地输出动力能够更好地满足经济的低负荷运转；挖掘机在进行操作的时候，需要各个部件的紧密合作，如此才能够推动工作的顺利进行。为了更好地提升挖掘速度，就需要对机械本身的部件进行科学合理的调控，对于有关的控制装置发布正确的命令，使其能够准确无误地进行操作。通过上面的分析，对于工程机械进行操作的时候，首先要根据实际的工作状况和输出情况，调节机械的输出功率；还有，就是需要各个机械部件能够相互合作，从而保证机械的能动效用、经济效用、智能化水准。

1 机械液压技术概述

工程机械的液压能源能够有效地保证液压系统能够正常地运行，该能源的产生是液压泵对发动机运行中的机械能进行有效转化的结果，是在液压作用下形成的。液压动力以液压泵为媒介进行输出，通过液压阀的时候，其中包含了液压能、机械功率分流的相对数值和绝对值、系统流量、压力、方向等因素，对其进行合理的调控和能源匹配。为了保证机械装置操作能够准确地进行工作，就需要使用已经转换好的液压能，利用液压专用马达和液压专用缸的作用，把其中的液压转化为机械能。对发动机的运作速度、液压阀的扩张程度进行调控，从而实现工程机械的高质量作业、节省能源，对其中的能源和机械动力进行合理的调控。

2 现代工程机械液压控制技术的应用

2.1 定量泵设计

在过去的工程机械系统构建的过程中，或是对小型工程机械进行构建的时候，通常选择定量泵进行构建。这种构建方式的基本准则如下：系统最大工作流量和最小工作压力之间的乘积转化成为系统的最大输出功率，但是不能超过发动机净功率。但是这种设计模式在一般情况下的功率使用效果不太明显，并且不能对其进行有效的把控，所以性能比较差，只是在小型汽车起重机、随车起重运输测等设备中大量使用。

2.2 单泵恒功率控制

单泵控制技术是利用变量控制体系来对变量泵的排放量进行合理的调控，其中较早的恒功率控制是根据对变量体系中两根弹簧弹力来划分变量泵的实际输出流量，并对其进行合理的把控，其运作曲线是呈折线型。如果系统压力增加到第一根弹簧的预设压力时，变量泵的排量就开始下降，如果压力达到第二根弹簧的预设压力之后，变量泵变量曲线的斜度就会发生变化。根据上面的分析，如果把变量曲线上P和Q之积的离散值无限接近常数C。并对其进行调控，就能有效地加强发动机的功率使用系数，而且还可以减少因为超载而造成发动机熄火的情况。

2.3 双泵恒功率控制

双泵恒功率控制通常有两种融合模式。一种是分功率控制技术，也就是根据各泵所控制执行结构的实际功率需要，把机器的相关功率合理地分配给各泵。使用分功率控制技术，各泵都有单独进行变量的调控机构，使得实行机构的运作能够保持在工作曲线中。分功率控制技术的不足就是不能有效地体现发动机的功率性，其中的一泵出现问题而不能进行工作时，其中的功率不能由另一个泵的来替代，从而使得发动机处于疲惫状态，所以不适合运用到大型机械中。另一种是总功率控制技术，也就是使用同一变量结构，各泵的等流量都相同，其弹簧中的载荷是各泵工作载荷的融合。如果整体载荷的一般值符合弹簧预设值，主泵就会产生变化，其中的变化状况和单泵恒功率控制基本吻合。

过去的恒功率控制技术不能有效地保证控制体系和柴油机之间的良好融合，油泵输出扭矩和最大的输出扭矩存在差距。并且，如果柴油机的效用不明显，就会因为柴油机运转速度较低而产生熄火的问题。计算机功率化控制技术就是把较为优质的计算机技术使用到液压控制体系中，利用系统对其中的资料进行及时的收集，并且进行科学的演算、研究，对柴油机转速、油门开度、液压泵排量等因素进行合理的调控，从而保证控制体系和柴油机之间达到完美的结合，并且使得系统操作更加便捷。

3 现代工程机械液压系统故障的诊断办法

3.1 直观检查

直观检查就是根据诊断人员的视觉、听觉和触觉等感受对液压系统进行检查，并且融合个人的判断经验，研究其问题产生的原因。直接检查的内容包括以下几个方面：观察液压油的颜色情况，和正常的颜色进行对照，看油液是否出现问题；还有的液压元件因为长时间处于温度较高、工作量较大的环境中，颜色会产生变化，视觉可以进行直接辨别。在液压设备运转的过程中，可以利用设备的声音对其进行诊断，如果设备出现了不和谐音素，就有可能是系统内部部件产生问题；如果声音比较低沉，就要检查液压油的浓度状况，如果液压油浓度较大就要及时进行转换。其中触觉也是判断问题的诊断方式之一，在一般情况下液压元件的表面比较光滑、分布紧密，如果在触摸的时候给人以扎手的感觉，就有可能是其中的元件出现问题；例如设备在进行震动的时候，可能造成部件之间的碰撞，从而造成部件的损害。

3.2 排除分析

排除分析法就是根据对液压体系的整体掌握状况，把没有出现问题的环节进行排除，从而逐渐缩小问题出现的范围，减少不必要的诊断过程，从而有效地提升问题判断的准确程度。并且，在排除法使用的过程中，还可以对其进行逻辑分析研究，对其中的故障环节进行研究，找到问题出现的真正原因。

4 现代工程机械液压系统的维护办法

4.1 正确使用液压油

液压体系中容易出现多种故障问题和损害状况，主要是因为油液变质和较为封闭的环境所造成的。所以，要保证对液压油进行及时的清洁，油品性能可以根据实际状况进行选择，从而保证油品的干净、清洁。

4.2 预防空气进入

液压体系中如果有空气，就会使油液产生气泡，也会影响油液的工作质量，从而使得液压在工作的时候出现强度不够、运动缓慢等状况。所以，为了预防空气进入体系，在回油的时候不要引入空气，而且不让油箱中的液位比油管还低。如果系统中有空气进入，要找准其中的漏气位置，进行及时处理，而且想办法把混入体系的空气排出。

4.3 延长液压油滤芯使用寿命

第一，提升油液质量。在保证液压体系的实际清洁度时，还要长期进行维持，使得系统能够长时间在相应的清洁程度中运转和工作，这样就能有效地减少因为油液污染使得元件造成损害，使得系统的使用年限大大增加。第二，要预防液压油的污染。其污染状况会增加滤油器滤芯的工作压力，使得滤油器在工作中不能发挥其效用。为了减少污染进入的机会，就要对系统外界的污染道路进行封闭和制约。所以，需要对设备进行严格检查，对有口等敞口处进行反复检查。在对设备进行分解和操作的时候，要保证其清洁的环境，减少空气粉尘等污染物的进入。

4.4 日常维护

液压执行元件通常长时间地使用，其中的残留物会阻碍阀芯和阀体之间的运作，出现密封问题、动作失效等情况，使得液压体系工作出现问题。出现这种状况，就需要对元件进行清洁和整体更换。液压泵在运作时，需要把泵内灌满油，减少受损程度。液压体系在运作稳固之后，维护人员还要对其中的温度和压力等因素进行关注，并且观察设备是否存在杂音，如果出现问题，要及时进行处理，从而保证系统的有效运作。

5 结 论

液压控制技术是工程机械范围中的关键技术之一，现在大型机械制造业已经开始大量使用该技术。但是因为多种原因，在机械液压体系中的使用不是很顺畅。所以需要对设备进行相关的检修工作，及时发现其中的故障，以便机械设备运转得更加顺利和安全。

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