机械制造中液压机械传动控制系统的应用

周杰

江苏腾旋科技股份有限公司 江苏无锡 214112

目前，我国液压技术在应用中取得了一些进步，液压技术发展的潜力在应用中也能有所体现。但在实际应用中，其潜力挖掘是不够的。我国液压技术的很多元件还没有实现自主研发，现代液压机械传动控制系统中的很多元件还需要依靠进口满足需求。并且，在元件配置中，有些产品同其他国家使用的产品在质量上还是存在差距的。要想发展我国的液压技术，必须要加大液压研究工作，弥补研究领域中的不足。相关技术人员要加强液压技术研究，能够形成成熟的技术，并研究出自己的产品。要制定液压技术发展目标，根据我国液压技术情况，根据我国产品情况，实现技术上的创新突破。通过技术创新设计出好的产品，使我国的液压产品能够赶超发达国家的技术产品，这样，才能有效解决我国液压机械传动控制技术在应用过程中存在的缺憾。液压技术有较为理想的传递效率，能够实现恒功率操作。并且，这种系统的结构简单，便于使用，在机械操作过程中，通过简单的操作动作就可以实现对这种系统的有效使用。因此，液压机械传动控制技术的应用前景是非常广阔的[1]。

1 液压机械传动系统基本原理

液压机械传动的作用是使液体保持平衡，使其静止，系统中的液体压强相同。尺寸不一的活塞在系统中依据所受压力施加相应的压力，以保持液体静止，即小活塞施加的压力较小，较大的活塞对应较大的压力。以液体为介质，通过其压力变化实现能量传递，从而驱动机械设备。液压传动涉及的元件很多，最关键的元件有四类，分别为动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件等。（1）动力元件的主要作用是将机械能（电能）转换成液压能,为整个液压系统提供液压能，如液压泵是液压传统系统的关键装置，其主要工作原理是不断变换吸油腔与压油腔的容积实现供油的目的。最常见的液压泵主要有叶片泵、齿轮泵、柱塞泵等。根据压力等级不同又分成低压、中压、高压、超高压。（2）执行元件的主要作用是实现将液压能量转换成机械能从而实现驱动执行机构完成各种工况动作的目的。如液压马达（输出旋转运动）、液压缸（输出直线往复运动）等，这些元件都是整个传动系统中的关键装置，配合不同的控制方式能够实现多样化的输出需求。（3）控制元件（控制阀）顾名思义是用来控制液压系统中各种系统参数或动作要求的元件，主要分为三大类：压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀。压力控制阀主要用于调节系统内的各种压力设定，如溢流阀、减压阀、卸荷阀等；流量控制阀主要用于控制液压系统内的各种流量的设定需求，使执行元件能够在满足工况要求的前提下实现稳定输出，如节流阀、调速阀等；方向控制阀主要用来控制介质的流动方向从而达到控制各种执行元件的运动方向的目的，也称换向阀。换向阀的控制方式也是多样化的，分别有手动换向阀、电磁换向阀、液控换向阀和电液控制换向阀。（4）辅助元件的作用主要是连接各种元件（如接头、胶管）、传递液压能（介质）、储存液压能（如蓄能器、液压油箱等）、显示设定参数（如压力表、传感器等）等。它们也是系统不可缺少的组成部分，是保证保证系统正常运行的关键。

2 液压机械传动控制系统的应用特点

2.1 高度集成化

作为液压机械传动控制系统的重要特点之一，高度集成化在机械制造方面具有十分显著的优势。不同专业以及行业往往会对机械制造产品提出不同的要求，而在以往的机械制造作业中，为了满足这些不同的要求，技术人员需要对每一项机械制造环节进行严格的计算。即便这样，仍然无法满足所有行业的需求。然而在高度集成化模式的帮助之下，这一问题得到了有效的解决，不同专业的要求可以通过集成化由设计师进行具体的机械设计，而不同规模，不同精度的产品对于工作效率几乎没有影响。在高度集成化的帮助下，机械制造行业必将进一步发展。

2.2 小型化、轻质化

具备小型化以及轻质化优点的液压机械传动控制系统能够适应各种不利的工作条件，在不同的施工环境中也总能够找到最佳的施工措施，这一优点极大地拓宽了该系统应用的范围，为机械制造的深度研究提供了条件[2]。

2.3 效率高、精度高

对于不同困难程度的机械设计制造工作，液压机械传动控制系统都能够凭借自身优势对其进行严格划分，逐步完成机械制造工作的内容，而高精度的操作系统也进一步提高了机械设计以及制造的效率。

2.4 发展前景广阔

在机械制造行业，液压机械传动控制系统的广泛应用将机械技术以及自动化技术完美的结合在了一起，进而使机械设计制造进入了全新的世界，又有了更广阔的发展空间。更重要的是，机械设计制造未来的发展方向也在这一广泛应用中得到明确。

2.5 液压机械传动的缺点

系统稳定运行的关键之一就是液压系统不能发生泄漏，一旦发生漏油就会造成传动比例平衡被打破。同时温度对液压机械传动的影响也比较大，因为在不同的温度下，系统中的液体粘性不同，从而影响到液压机械传动控制系统的运动特性，进而影响到液压机械传动控制系统稳定运行。基于此，为保证液压机械传动系统正常工作必须注意系统作业温度，避免其在规定温度范围之外工作。另外，液压机械传动系统一旦发生故障，其故障检修难度较大，复杂程度较高，而且液压机械控制系统在运行过程中会对自然环境产生污染，一些液压元件加工过程中会产生金属粉末，这些粉末粘贴在金属管螺纹部位，容易造成密封胶脱落。系统在运行过程中，来自于外部的环境污染物也可能吸附在油箱上，对液压机械传动控制系统的运行稳定带来不利影响。假如系统运行前没有清理干净杂质，内部与外部的杂质混合后会在系统运行过程中产生摩擦，从而影响液压机械传动控制系统的正常运行。

3 机械设计制造中液压机械传动控制系统的应用分析

3.1 机床中的应用

液压机械传动控制系统可以用磨床砂轮架、工作台的驱动。例如，车床、刨床等机械设备。这些机械设备在工作中通常需要进行不同速度的运动，有时要快速移动，有时需要迅速移动。因此，可以运用液压机械传动控制系统有效控制机床设备的运动，以满足其工作需求。例如，刨床这类机床设备在工作中需要进行循环高速直线运动，而运用液压机械传动控制系统可以实现刨床高效精准地运动，其控制精度可以达到0．01～0．02mm。而车床这类机械设备中夹紧、分度、工件运输等装置可以运用液压机械传动控制系统实现高效精准地驱动，从而提高设备的自动化控制水平[3]。

3.2 在机械行走驱动中的应用

作为机械设计的关键一环，行走驱动对功率、速度、轴旋转等方面的控制有较高要求。运用液压机械传动控制系统可以有效提高机械行走驱动能力，在某些范围内可以高效控制各种运动参数、动力参数，可以在低速低负荷的情况实现良好的控制效果，且系统控制下，传输效率较高，可以实现高效地速度调节，正反运转，因此，液压机械传动控制系统在工程机械行走驱动中的应用越来越广泛，通过液压传动控制系统可以更好地满足工程机械行走驱动需求。

3.3 在数控车床中的应用

液压机械传动控制系统可以应用于数控车床，高效驱动数控车床中各个元件，如液压下盘夹松，尾架套筒顶退。通过液压机械传动控制系统可以有效确保油泵油箱安全，在出油管路中设置压力继电器，如果压力小于2．0MPa时，系统将发出警报。在夹紧装置中通过液压机械传动控制系统，能够自动调控压力，使其保持正常。在尾架装置中可通过单向节流控制顶出速度，通过减压阀调控顶紧力。

3.4 在锻压机中的应用

在机械控制中，锻压机冲击大，气动锻压机不够平稳，在操作过程中常常会出现一些问题。而液压机械传动控制系统能够很好的克服机械传动锻压机存在的上述缺陷，系统能够自动控制输出压力，极大的降低了操作过程中的危险系数。控制智能优化对于工业化发展具有无法代替的作用，液压机械传动控制系统能够通过控制智能优化服务于社会，为机械制造行业的进步提供保障。

4 结语

综上所述，随着机械设计制造技术的发展，工程机械智能化、自动化水平不断提升，相应的对机械装置的要求也越来越高。液压机械传动技术和液压机械传动控制系统的发展，使得其机械设计制造领域的应用优势日益凸显。尤其是液压传动控制技术、微电子技术的有机结合可以充分发挥其作用，为机械设计制造的发展奠定坚实基础。但是液压机械传动控制系统也有需要改进之处，因此，需要高度重视并积极完善，推动液压传动控制系统的发展。技针对液压机械传动控制系统基本原理与优缺点，论述其实际应用旨在促进液压机械传动控制系统的应用。