淺談機械制造中液壓機械傳動控制系統(tǒng)的應用

李立志 李建國 翟風平 張鴻達

摘要： 隨著我國科學技術(shù)的不斷發(fā)展，液壓傳動作為機械設(shè)計和制造中的配套技術(shù)得到了運用，其重要組成部分是液壓機械傳動控制系統(tǒng)。液壓傳動的穩(wěn)定性和靈活性可以經(jīng)過運用各種控制閥和調(diào)節(jié)閥來完成。介紹了液壓機械傳動控制系統(tǒng)的基本原理，剖析了液壓機械傳動控制系統(tǒng)在機械設(shè)計和制造中在機械制造和傳動中的運用效果。

關(guān)鍵詞：機械制造；液壓傳動；策略

液壓機械傳動比全液壓傳動效率高，與液壓機械相比，扭矩獨立通知傳動降低了能耗。因此，該系統(tǒng)既保持了液壓傳動系統(tǒng)的特點，又具有機械傳動的優(yōu)點 ，可以實現(xiàn)高功率、高效率的無級變速傳動，在機械制造中具有良好的應用前景。

1、液壓機械控制系統(tǒng)的組成

液壓機械控制系統(tǒng)中有三種元件。1）執(zhí)行機構(gòu)。執(zhí)行機構(gòu)的功能是將壓力轉(zhuǎn)換成相應的能量，執(zhí)行機構(gòu)最重要的部件是液壓泵，能在最短的時間內(nèi)將壓力轉(zhuǎn)換成相應的能量，提高轉(zhuǎn)換率。此外，執(zhí)行器還具有控制液體流速的功能，是系統(tǒng)的重要組成部分，能滿足系統(tǒng)的所有要求。2）電源部件。該組件能為系統(tǒng)提供足夠的電源，保證系統(tǒng)的運行。齒輪泵作為系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部件，通常是可見的。這種泵是一種在齒輪變換下輸送液體的泵。3）輔助部件。這種組件是系統(tǒng)中所有的管道，執(zhí)行機構(gòu)和動力部件通過管道連接，在這種情況下系統(tǒng)運行平穩(wěn)。

2、液壓機械傳動控制系統(tǒng)的特征分析

液壓機械傳動控制系統(tǒng)的特點是：（1）與機械傳動相比，液壓元件在同一功率下體積小、重量輕，可靈敏裝備，完成系統(tǒng)的高度集成，促進液壓機械的小型化發(fā)展。（2）無過載危險。液壓系統(tǒng)中有一個安全閥，當壓力超越設(shè)定壓力時液壓油流回油箱，保證系統(tǒng)壓力不超越設(shè)定壓力，完成過載保護。（3）安穩(wěn)性好。液壓傳動一般選用液壓油作為傳動介質(zhì)，能有效地傳遞機械工作中發(fā)生的熱量，下降系統(tǒng)溫度。液壓油還可以光滑液壓元件，保證機械設(shè)備運轉(zhuǎn)的安穩(wěn)性。（4）主動化程度高，液壓傳動設(shè)備及電氣元件、可編程控制器、電磁閥、計算機技術(shù)等主動化程度高。（5）調(diào)速相對容易。速度控制可以經(jīng)過節(jié)流閥流量調(diào)理來完成。液壓動力流與機械動力流并聯(lián)，可將液壓傳動的可控調(diào)速與機械傳動的高效率結(jié)合起來，完成無級調(diào)速。

3、液壓機械傳動控制系統(tǒng)在機械制造中的使用

（1）液壓機械傳動控制系統(tǒng)在數(shù)控車床上的使用。楔形機構(gòu)經(jīng)過拉桿將液壓系統(tǒng)的軸向推拉力傳遞給動力卡盤，將工件的夾緊力轉(zhuǎn)化為工件的夾緊力，由控制系統(tǒng)自動調(diào)理。套筒由液壓缸移動、鎖緊、轉(zhuǎn)動，完成活動頂對工件的軸向緊固。數(shù)控車床選用液壓自定心架支撐工件，提高細長軸的剛度，避免加工時曲折。（2）液壓機械傳動控制系統(tǒng)在鍛壓機上的使用。液壓傳動控制系統(tǒng)在鍛壓機上的使用，克服了機械傳動鍛壓機沖擊大、氣動鍛壓機不安穩(wěn)等缺陷。具有系統(tǒng)穩(wěn)定、輸出壓力高、控制智能等優(yōu)點。除鍛壓機主傳動系統(tǒng)外，還可用于液壓送料、定位、錘頭和液壓鋸機的提高、液壓主動送料機和鍛壓毛坯的液壓轉(zhuǎn)運車以及其他輔助設(shè)備，液壓鍛壓機選用靜壓，可有效下降噪聲污染，鑄造高度和尺度可控制在2毫米以內(nèi)，以完成少切開或不切開。（3）液壓機械傳動控制系統(tǒng)在塑料包裝注塑機上的使用?！段覈圃?025》將“綠色制造”列為五大重點項目之一，強調(diào)在機械制造中完成綠色制造工藝、節(jié)能和清潔生產(chǎn)工藝。在塑料打針成型生產(chǎn)中，應開發(fā)節(jié)約資源的“薄壁”包裝產(chǎn)品，用蓄能器取代大流量油泵，提高打針速度，下降系統(tǒng)能耗。

4、機械制造中液壓機械傳動控制系統(tǒng)的應用控制策略

4.1解決措施

為提高液壓機械傳動控制系統(tǒng)在機械制造行業(yè)的應用和控制水平，相關(guān)管理部門應加強頂層設(shè)計工作，也就是說根據(jù)液壓傳動行業(yè)發(fā)展的市場環(huán)境，提高和完善了液壓傳動控制系統(tǒng)的技術(shù)標準。具體來說，就是要建設(shè)一個檢測平臺，實現(xiàn)規(guī)范工藝產(chǎn)品、消除市場環(huán)境中大量污染、生產(chǎn)建設(shè)水平低、質(zhì)量差的建設(shè)目標，解決企業(yè)生產(chǎn)建設(shè)同質(zhì)化、產(chǎn)能過剩的問題。同時，系統(tǒng)應用控制器應加大財稅支持力度，為科技創(chuàng)新提供環(huán)境條件，促進密封件、傳動件、智能控制系統(tǒng)、發(fā)動機核心液壓件等高端產(chǎn)品的生產(chǎn)過程。

4.2 應用實踐控制

液壓機械傳動控制系統(tǒng)在數(shù)控車床上的應用，楔塊機構(gòu)通過拉桿將液壓系統(tǒng)的軸向推拉力傳遞給動力卡盤，將工件的夾緊力轉(zhuǎn)化為工件的夾緊力，由控制系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)，液壓機械傳動控制系統(tǒng)在鍛壓機上的應用，液壓傳動控制系統(tǒng)在鍛壓機上的應用，克服了機械傳動鍛壓機沖擊大、氣動鍛壓機不穩(wěn)定等缺點。具有系統(tǒng)穩(wěn)定、輸出壓力高、控制智能等優(yōu)點。除鍛壓機主傳動系統(tǒng)外，還可用于液壓送料、定位、錘頭和液壓鋸機的提升、液壓自動送料機和鍛壓毛坯的液壓轉(zhuǎn)運車。以及其他輔助設(shè)備。液壓鍛壓機采用靜壓，可有效降低噪聲污染。鍛造高度和尺寸可控制在2毫米以內(nèi)，以實現(xiàn)少切削和無切削。液壓機械傳動控制系統(tǒng)在塑料包裝注塑機上的應用，在塑料注射成型生產(chǎn)中，應開發(fā)節(jié)約資源的“薄壁”包裝產(chǎn)品，用蓄能器取代大流量油泵，提高注射速度，降低系統(tǒng)能耗。采用高動態(tài)響應、高性能的電液比例方向節(jié)流閥控制注塑過程，縮短響應時間，實現(xiàn)高速成形。在機械設(shè)計過程中，必須明確系統(tǒng)對變速器的控制有一定的影響。因此，研究者應以液壓傳動CVT為應用控制工作，一般來說由于定量電機和變量泵會影響液壓系統(tǒng)的正常運行，液壓系統(tǒng)在運行過程中進行控制，利用發(fā)動機的動力進行分離處理。對于分離的動力，應通過離合器傳遞到行星架上，或通過液壓系統(tǒng)傳遞到太陽輪上，在這一過程中差動輪系的輸出應結(jié)合兩部分動力，實現(xiàn)差動輪系齒圈的向外輸出，在這種傳動系統(tǒng)的背景下可以大大提高工作效率，保證系統(tǒng)電機旋轉(zhuǎn)方向調(diào)整的合理性，這樣可以調(diào)節(jié)機械工作的輸出速度，使系統(tǒng)在不同的工作速度要求下正常運行，純水液壓機械傳動控制系統(tǒng)，這種技術(shù)可以以純水為介質(zhì)，即通過能量轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)傳動和控制的目的。

5、結(jié)束語

綜上所述，液壓機械傳動控制系統(tǒng)在機械制造中的應用具有很大的市場優(yōu)勢，但液壓元件的制造精度較高，相關(guān)產(chǎn)品的關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)依賴于出口。為解決這一問題，系統(tǒng)應用控制器還應加大財稅支持力度，為科技創(chuàng)新提供環(huán)境條件，推動密封件、傳動件、智能控制系統(tǒng)、發(fā)動機核心液壓件等高端產(chǎn)品的生產(chǎn)過程。具體的研究和開發(fā)工作是優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計缺陷，保證裝配和設(shè)備零部件制造的準確性，進而提高機械傳動控制系統(tǒng)的耐久性和穩(wěn)定性。此外，由于定量電機和變量泵會影響液壓系統(tǒng)的正常運行，液壓傳動CVT系統(tǒng)在運行控制過程中利用發(fā)動機的動力進行分離和處理，事實證明只有這樣液壓機械傳動控制系統(tǒng)才能在機械制造中發(fā)揮乘數(shù)效應。

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（作者單位：天津鋼管集團股份有限公司）