試論機(jī)械設(shè)計(jì)制造中液壓機(jī)械控制系統(tǒng)的運(yùn)用

摘 要：目前，液壓技術(shù)的應(yīng)用范圍極廣。在液壓控制系統(tǒng)之中，可借由有壓液體來完成機(jī)械控制，實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)?；诖耍疚膶?duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的液壓機(jī)械控制系統(tǒng)的應(yīng)用問題進(jìn)行了探究。根據(jù)當(dāng)前的技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀，對(duì)液壓技術(shù)的使用優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)進(jìn)行了合理分析，并論述了液壓機(jī)械控制系統(tǒng)的組成形式及其具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì);機(jī)械制造;液壓機(jī)械控制系統(tǒng)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.21.002

0 前言

我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平和科技水平的提升，極大程度地推進(jìn)了工業(yè)發(fā)展進(jìn)程。工業(yè)領(lǐng)域中，機(jī)械設(shè)計(jì)和制造是十分重要的工作，要實(shí)現(xiàn)機(jī)械的合理應(yīng)用就必須做好設(shè)計(jì)工作。液壓技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用極為普遍，是推進(jìn)工業(yè)發(fā)展的重要基石。所以，相關(guān)工作人員必須將液壓控制系統(tǒng)合理地應(yīng)用在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中。

1 液壓機(jī)械技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)

在我國(guó)的工業(yè)領(lǐng)域和國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)中，液壓機(jī)械控制技術(shù)占據(jù)著至關(guān)重要的位置。當(dāng)前，應(yīng)用液壓機(jī)械控制系統(tǒng)的工程產(chǎn)值極高，可以占據(jù)機(jī)械工程行業(yè)總產(chǎn)值的7%左右。而且，隨著液壓機(jī)械技術(shù)的發(fā)展和優(yōu)化，其應(yīng)用領(lǐng)域在不斷拓展;如頂管機(jī)、打樁機(jī)、挖掘機(jī)、減震器等機(jī)械設(shè)備都是液壓機(jī)械技術(shù)應(yīng)用的直接體現(xiàn)[1]。當(dāng)前，我國(guó)的液壓機(jī)械技術(shù)已經(jīng)與電腦科技技術(shù)實(shí)現(xiàn)了深度結(jié)合，借助于電腦可以更為精準(zhǔn)合理地控制液壓機(jī)械系統(tǒng)，讓液壓技術(shù)得到更為科學(xué)的應(yīng)用。不過，在技術(shù)應(yīng)用過程中，也存在一些問題。在上世紀(jì)60年代，液壓技術(shù)首次被引入國(guó)內(nèi)。雖然，近年來我國(guó)對(duì)液壓技術(shù)的研究和應(yīng)用極為廣泛，但是仍有許多技術(shù)難題亟待解決、比如，國(guó)內(nèi)所需的高壓柱塞泵大多依靠進(jìn)口，在國(guó)內(nèi)根本無法實(shí)現(xiàn)自主生產(chǎn)。這不僅增加了液壓技術(shù)的應(yīng)用成本，阻礙了其應(yīng)用范圍的進(jìn)一步拓展;也使得我國(guó)液壓技術(shù)革新艱難。目前，我國(guó)缺乏液壓技術(shù)方面的高尖端人才和技術(shù)，且液壓機(jī)械體統(tǒng)普遍存在傳動(dòng)效率低和傳動(dòng)介質(zhì)易泄露的問題，這些都使得我國(guó)的液壓技術(shù)應(yīng)用水平略遜于發(fā)達(dá)國(guó)家。

2 液壓機(jī)械控制系統(tǒng)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用

2.1 液壓機(jī)械控制系統(tǒng)的構(gòu)成

液壓機(jī)械控制系統(tǒng)內(nèi)主要包含五個(gè)部分，分為四種元件和工作介質(zhì)。第一種是執(zhí)行元件。主要是液壓缸和液壓馬達(dá)，作用是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)負(fù)載作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。第二種是動(dòng)力元件。主要是液壓泵，作用是將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能，為系統(tǒng)提供充足的動(dòng)力支持其正常運(yùn)轉(zhuǎn)。第三種是控制元件，主要是各種液壓閥，是液壓控制系統(tǒng)的核心元件。根據(jù)控制功能的不同，可分為壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥，分別針對(duì)方向、流量和壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。第四種是輔助元件。主要是指系統(tǒng)內(nèi)連接各元件的管道以及過濾、蓄能、液溫液位壓力指示、油箱等裝置。輔助元件是液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)運(yùn)行與合理應(yīng)用的保證。除這四種元件之外，液壓油作為傳遞能量的工作介質(zhì)，也是液壓系統(tǒng)運(yùn)行的必要元件。

2.2 液壓控制機(jī)械系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用

2.2.1 系統(tǒng)控制應(yīng)用

液壓控制機(jī)械系統(tǒng)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造的系統(tǒng)控制方面應(yīng)用十分廣泛。尤其是其中關(guān)于工程設(shè)備體系控制的應(yīng)用。在此環(huán)節(jié)，不僅需要對(duì)設(shè)備的運(yùn)行功率和效率進(jìn)行準(zhǔn)確分析，更需要對(duì)液壓機(jī)械控制系統(tǒng)的施工環(huán)境和使用方式擁有準(zhǔn)確了解。以塑性加工為例。在操作過程中，要改變加工材料的外表就必須借助于外力，而材料的內(nèi)部本質(zhì)并不會(huì)因外表的變化而發(fā)生改變。作為機(jī)械原料加工的必要環(huán)節(jié)之一，塑性加工是一種流程簡(jiǎn)單且成本低廉的方法，而且其質(zhì)量極高，即便是面對(duì)復(fù)雜部件也可同樣完成操作[2]。液壓機(jī)械系統(tǒng)在此方面的應(yīng)用對(duì)加工技術(shù)創(chuàng)新而言十分重要，相關(guān)的機(jī)械加工生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該加以重視。而且，這也可以算是塑性加工的一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)。

2.2.2 精密塑性加工技術(shù)

液壓機(jī)械控制系統(tǒng)在精密塑性加工方面的應(yīng)用需要實(shí)現(xiàn)信息化技術(shù)和系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合。在工作開展過程中，應(yīng)以信息技術(shù)為依托，利用液壓技術(shù)完成對(duì)新能源和新材料的合理加工，這樣經(jīng)過精密塑性加工的原材料只需要再次經(jīng)過簡(jiǎn)單地處理就可以成為合格的機(jī)械部件，進(jìn)而得到合理使用。液壓機(jī)械控制系統(tǒng)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用的進(jìn)一步優(yōu)化，使得原有的加工技術(shù)流程得到了改良。如此一來，塑性加工工作更具便捷性與有效性，其產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量也會(huì)得大幅提升。

2.2.3 傳動(dòng)技術(shù)

液壓機(jī)械控制系統(tǒng)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造的傳動(dòng)領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛。其基本控制原理是在液體保持平衡狀態(tài)的基礎(chǔ)之上，借助于液壓泵將原動(dòng)機(jī)中的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能，這樣可以讓能量更便于輸送而且可以利用液體的內(nèi)壓能變化實(shí)現(xiàn)能量傳遞;此時(shí)，使用液壓馬達(dá)將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，然后再驅(qū)動(dòng)機(jī)械設(shè)備，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)機(jī)械傳動(dòng)。機(jī)械設(shè)計(jì)的方式會(huì)對(duì)傳動(dòng)體系的運(yùn)行質(zhì)量和形式產(chǎn)生深刻影響。液壓傳動(dòng)技術(shù)體系的應(yīng)用推進(jìn)了工業(yè)機(jī)械的進(jìn)一步完善。目前，液壓技術(shù)已經(jīng)在多種領(lǐng)域中得到了應(yīng)用，而且該技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合也進(jìn)一步推進(jìn)了技術(shù)發(fā)展。利用設(shè)計(jì)靈活、簡(jiǎn)單且具有實(shí)時(shí)性的組態(tài)軟件應(yīng)用界面，可以及時(shí)監(jiān)控性能和功耗，增強(qiáng)了實(shí)際應(yīng)用效果同時(shí)強(qiáng)化了信息反饋和網(wǎng)絡(luò)功能。在動(dòng)力體系的控制問題上，工業(yè)產(chǎn)值是一個(gè)絕佳的參考對(duì)象;根據(jù)工業(yè)產(chǎn)值數(shù)值的變化，相關(guān)工作人員可以對(duì)液壓的參數(shù)進(jìn)行更加合理地控制。比如，液壓控制機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)完善了其剛性，此時(shí)已經(jīng)能保持良好的操作性質(zhì)控制;那么，在具體實(shí)施的過程中，機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)就可以擁有一個(gè)明確的變量系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)。

3 結(jié)論

工業(yè)是我國(guó)的支柱型產(chǎn)業(yè)，對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)人生活質(zhì)量都有著極深的影響。因此，在工業(yè)領(lǐng)域的工程機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)液壓機(jī)械控制的應(yīng)用，不斷加強(qiáng)其應(yīng)用的合理性并拓展其應(yīng)用范圍，為進(jìn)一步優(yōu)化機(jī)械性能奠定基礎(chǔ)。在應(yīng)用液壓機(jī)械控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)確保其合理性和先進(jìn)性，達(dá)到推進(jìn)工業(yè)發(fā)展的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]李武德.液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用[J].時(shí)代農(nóng)機(jī)，2018，45（12）：251-252.

[2]劉峰.淺談機(jī)械制造中液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用[J].中國(guó)設(shè)備工程，2018（24）：176-177.

作者簡(jiǎn)介：王曉（1984-），男，安徽淮南人，大專，助理工程師，研究方向：機(jī)械工程。