机械设计制造中液压机械控制系统的应用

摘  要：自新中国成立之初，国家经济发展的方略中就有大力发展工业。随着改革开放的持续深入，社会经济得到了飞速发展，工业化进程不断加快，且随着科技的进步，工业现代化正逐步实现。机械设备是助力工业发展，提高经济增速以及制造水平的重要装备。对促进社会经济的发展以及人民生活水平的提高发挥出了巨大的作用。液压机械控制系统是机械设备的核心系统，是将机械设备效能最大化发挥的关键所在。

关键词：机械设计制造；液压机械控制系统；应用

前言：

機械设备是影响社会经济与人民生产生活的重要装置，工业活动的开展，生活质量的改善与提高都离不开机械设备的辅助。目前，相当多的机械设备正朝着大型化、高效化和自动化迈进，而液压技术的应用正是助力机械设备迈向自动化与高端化的重要技术。液压技术在机械设备的设计与应用中不仅解放了劳动力，有效降低了设备在使用过程中的安全风险，更进一步提高了工业生产效率。由此可见，在当前工业技术快速发展的新形势下，加强对液压机械控制系统的研究与应用尤为必要，本文就机械设计制造中液压机械控制系统的具体应用进行简要阐述，以供参考。

1.液压机械控制系统的特点

液压技术是将液体作为介质，通过与电气自动化技术相结合，从而来实现对机械设备的传动与控制。液压机械控制系统的应用实现了设备操作更便捷省力、控制系统调节更简单，具有效率高、速度快、寿命长等显著优势。液压机械控制系统体积小、质量轻、反应敏捷，所以能够在有限的空间内实现精准化的操作，这样就解决了许多空间狭窄操作不便的问题，大大的提高了生产效率。随着机械技术的进步，电液伺服系统的研发与应用，二者完美的结合，更为显著的提高了液压机械控制系统的使用效率^[1]。液压机械控制系统的主要工作介质为矿物油，矿物油本身具有很好的润滑作用，能够对设备进行很好的润滑，提高其性能，延长其使用寿命。同时，液压机械控制系统能够快速地完成直线运行，且具有很好的自动控制能力，对加快系统自动化进程，满足现代化的工业生产具有极好的促进作用。

2.液压机械控制系统的基本原理

液压机械控制系统依靠液体作为介质并保持内部的平衡，并以此来实现能量与能量间的互相转换。不同大小的活塞决定压力的范围，液压机械控制系统的运转依靠几大关键元器件来实现系统的传动。分别是将机械能转换为液压能的动力元器件、将液压能转化为机械能的执行元器件、控制方面流量、顺序、速度等的控制元器件，以及起连接、储存、测量等作用的各种管道、油箱、压力器、过滤器等组成的辅助元器件^[2]。不同型号的齿轮泵与柱塞泵组成动力元件，由动力元件在液压的传动过程中为系统提供足够的动力，动力元件是液压机械控制系统中最为核心和关键的部分，依靠内部密封的体积变化实现系统的运动，以提供源源不断的动力。液压缸和马达组成液压机械控制系统的执行原件，其主要作用是将液压泵产生的液压能转换为机械能。各种压力阀、方向阀以及流量阀等控制元件主要控制液压系统回路的液流方向、速度以及压力等。动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件的组成与相互配合完成了液压机械控制系统的整个操作任务。

3.机械设计制造中液压机械控制系统的具体应用

3.1在系统控制方面的应用

现代化的机械设计与制造过程往往需要同时控制多个设备，尤其在大型的制造加工行业中，设备的控制可以说是牵一发动全身的关系。所以，这就需要对各个元器件进行严格控制，液压机械控制系统的也是如此，以设备功率为前提，计算出液压机械控制系统的最大使用功率，这样才能确保机械设备的整体运行状态良好。比如在塑性加工中的应用，塑性加工是利用外力来改变加工材料的外形，并且不需要进行切割，如此便极大的提高了工件的加工效率^[3]，但同时却不会改变材料本身的性质。液压机械控制系统与其他系统相比，能够在保证加工质量的前提下，有效的简化加工的流程，很好的降低加工成本，所以具有显著的经济效益。再比如进行复杂零部件的加工过程中，液压机械控制系统已经是不可或缺的重要组成，不仅使得机械的设计制造更为完善，再由于液压机械控制系统的应用方式多样化，对机械设备的创新发展都极具效用。

3.2在传动技术方面的应用

现阶段，液压技术被机械设计制造的更多领域所应用，尤其在传动体系的控制上，液压机械控制系统的应用在激活机械设备更优良的性质方面可谓是功不可没。传动技术可以从根本上改变机械传动的工作质量与工作效果，不仅能够高效高质的完成预期目标与控制目标。而且，与传统的机械传动技术相比，液压控制系统可以更好的对动力参数进行控制，从而更加灵活的顺利的完成预期目标任务。在工业生产中，更出色的动力参数控制能力，以及更佳的传动效率，意味着机械设备的输出能够更加顺利高效的进行^[4]，这对于提高工业生产的效率及质量而言，起到了事半功倍的作用。以动力体系为例，液压机械传动控制系统通过对动力变量系统进行开发与调节，通过对工业产值数据变化情况进行分析，可以更好地控制液压参数比，以实现传动技术对机械设备的刚性优化。而且，在液压控制系统中的铜芯装置可以随心所欲的进行正反方向的控制，这就使得机械设备在操作过程中实现了不同要求的操作动作，极强的提高了机械设备的使用性能。

3.3信息化技术的应用

随着科技的进步，先进的计算机信息技术被广泛应用于各个领域，利用信息技术对液压系统的电流以及液压值进行有效监控，增强液压系统的稳定性与安全性。除此之外，还可以利用多图像的对比展示，实现液压系统的动态图像演算，一方面利于及时发现系统漏洞及故障，并采取及时的措施维护处理。另一方面方便操作人员对整个系统的控制^[5]，利用计算机对于整个机械系统进行反馈操作，在实现液压系统智能化与精准化操控的同时，最大程度的降低液压机械系统的误差，以确保系统更稳定安全有效的控制。如：通过运用信息技术对液压系统的微分方程进行求解，以解决长期困扰液压系统的非线性问题。以及通过信息技术分析管道中的电液比例，来提高系统精确度，保证液压机械系统控制水平的提高。

结束语：

工业发展水平在一定程度上体现出了一个国家的综合实力，随着近年来现代化技术的应用。尤其是工业、农业、汽车制造、建筑以及航空等各个领域的蓬勃发展，对机械设备的性能提出了更高水平的要求，也因此整个机械制造行业面临着巨大的机遇与挑战。基于此，机械设备的稳定性，高效性与安全性是保证各行各业更高效，更优质生产的重要前提。因此，机械制造必须高度重视液压机械控制系统的研发与应用，不断的创新技术，改进不足，让液压机械控制系统在机械设计制造之中展示出更为强大的服务功能，为实现工业化的进一步发展奠定坚实基础。

参考文献

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[3]  肖雨梅 孟磊 王海龙.农业机械制造中液压传动控制系统的应用分析[J].南方农机.2020（03）.0060-0063.

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[5]  杨红娟 张君 薛菲菲 段丽华 周少凡. 大型正向前上料短行程铝挤压机液压系统[J].重型机械.2020（01）.0001-0007.

作者简介：张志信，1980年3月5日出生，男，汉族，河北新乐市，本科，中级工程师，机械、液压类。