工程機械液壓系統(tǒng)動力匹配與其控制技術(shù)探討

姚大龍

摘?要： 近年來，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，而我國是工業(yè)發(fā)展也十分迅速，機電一體化已經(jīng)逐漸應用到工業(yè)的各個方面。為了能夠有效地提高工程機械液壓系統(tǒng)動力的控制技術(shù)，對工程機械液壓系統(tǒng)動力匹配與其控制技術(shù)進行了分析，并針對其工作中所存在的問題提供了一系列的解決方案。

關(guān)鍵詞： 工程機械;液壓系統(tǒng);動力匹配;控制技術(shù)

【中圖分類號】TH137?????【文獻標識碼】A?????【文章編號】1674-3733（2020）01-0206-01

引言：工程機械液壓系統(tǒng)動力匹配和控制技術(shù)屬于較為典型的機電一體化技術(shù)，此種技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)PLC控制技術(shù)、液壓系統(tǒng)和發(fā)送機的相互連接，使三者能夠成為一個整體。在進行作業(yè)的過程中，能夠為機械提供可靠且穩(wěn)定的性能。對于大部分需要連續(xù)作業(yè)大型機械，此種機電一體化能夠更好的幫助操作人員，有效節(jié)約操作時間，并且還能夠有效降低操作過程中出現(xiàn)失誤的機率，那么此種技術(shù)就被廣泛使用到工程機械液壓系統(tǒng)中?；诖?，本文就利用此種技術(shù)的發(fā)展，對工程機械液壓系統(tǒng)控制技術(shù)的設計進行了全面的研究。

1?工程液壓系統(tǒng)動力匹配與控制技術(shù)優(yōu)勢分析

機械液壓系統(tǒng)動力匹配控制技術(shù)的技術(shù)類型本質(zhì)上歸屬與機電一體化，該技術(shù)能夠同時連接工程機械的液壓系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)以及發(fā)送機裝置，令這三者組成一個整體系統(tǒng)。實施工程機械作業(yè)的過程中，能夠保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行。當前在大部分工程作業(yè)中，大型機械往往都需要長久持續(xù)運行，而這種機電一體化的機械控制模式，能夠最大程度減少技術(shù)人員的操作壓力，提升操作效率，并且大大減少操作期間存在的人為失誤概率，也是因為這些顯著優(yōu)勢，當前該技術(shù)在工程機械液壓系統(tǒng)中得到普及。

2?工程機械液壓系統(tǒng)動力匹配技術(shù)

2.1?定量泵與單泵恒功率。（1）定量泵。工程機械液壓系統(tǒng)在早前的設計理念中，尤其是對小型機械的液壓系統(tǒng)設計一般都是用定量泵。在機械液壓系統(tǒng)中，需要注意的是，最大工作流量與輸出的功率不能超過發(fā)動機的凈功率。在大型機械液壓系統(tǒng)中，定量泵的設計理念直接限制大型的機械泵，導致功率系數(shù)直線降低，影響機械的性能，因此無法滿足大型機械的工作所需。（2）單泵恒功率的設計。單泵系統(tǒng)的設計理念是根據(jù)變量系統(tǒng)的控制體系對變量泵的排量加以控制，早前機械液壓系統(tǒng)用恒功率來進行控制時，主要是根據(jù)變量體系中不同彈力的彈簧來設置的，從而對變量泵的流量輸出加以控制，這種控制技術(shù)的方式會產(chǎn)生不同的流量，如果液壓系統(tǒng)的壓力到達第一根彈簧所設置的壓力時，變量泵的排量會逐漸縮小。如果液壓系統(tǒng)的壓力與第二根彈簧設置的壓力一樣時，變量泵的變化就會呈現(xiàn)出曲線的狀態(tài)?？梢?，如果變量泵的變化曲線達到最大工作壓力時，最大工作量乘積的離散值就會更接近常數(shù)，從而提高發(fā)動機的功率系數(shù)，在一定程度上滿足了發(fā)動機的性能，并不會因為過載而出現(xiàn)熄火的現(xiàn)象。

2.2?雙泵、單泵、多泵定功率設計。單泵是使用彈力系數(shù)不一樣的彈簧設計以達到對泵進行流量控制。使用不同彈力的彈簧達到控制流量的原理是：如果單泵產(chǎn)生不一樣的流量時，系統(tǒng)中的一個壓力彈簧就被觸壓到，從而使單泵的排出量減少。隨后，其彈力又會觸及到第二個彈簧，進而會使其輸出量呈現(xiàn)曲線變化的模式。雙泵和多泵在定功率設計系統(tǒng)上會將其所控制的發(fā)動機輸出功率均勻的分配到各個泵的控制點上，這是雙泵和多泵在定功率設計系統(tǒng)上的難點和重點。首先，需要對電功率設計系統(tǒng)上各個發(fā)動機輸出功率的分配方式進行控制，然后再根據(jù)其實際的輸出功率來進行工作。其次，在定功率設計系統(tǒng)設計的過程中，需要保證每個泵的輸出功率是一定的，并且也要保證每個泵的工作是一個完整的個體，這樣有利于確保每個泵在工作的過程中能夠達到自己的日常輸出量。如果在生產(chǎn)的過程中所有需要的泵不能夠達到一定的數(shù)量，就會使發(fā)動機輸出的功率受到浪費。且由于發(fā)動機的輸出功率會受電力的影響，所以其在工作的共同發(fā)展的輸入功率也是不能夠在可控范圍之內(nèi)。因此，為了使發(fā)動機輸入功率和泵的輸入功率能夠被合理的應用，就會在工程機械液壓動力系統(tǒng)中應用機械傳感技術(shù)，但機械傳感技術(shù)的造價成本比較高，所以很難得到積極的推廣與利用。

3?液壓系統(tǒng)動力匹配與控制技術(shù)分析

3.1?負反饋交叉?zhèn)鞲泄β势ヅ淇刂萍夹g(shù)。該技術(shù)的系統(tǒng)控制效果相對理想，可以充分利用系統(tǒng)中發(fā)電機裝置的運行功率。但是該技術(shù)的控制內(nèi)容有限，主要負責控制系統(tǒng)兩個主泵功率，如果控制多泵系統(tǒng)，那么系統(tǒng)中每個泵的實際工作形態(tài)會出現(xiàn)差異，即使令其處于相同的工作狀態(tài)，也不能達到預計最大排量標準。應用該技術(shù)無法可靠調(diào)整變量泵功率，因此會影響實際功率狀態(tài)的穩(wěn)定性。

3.2?計算機控制功率優(yōu)化匹配控制技術(shù)。當前隨著計算機控制技術(shù)的快速發(fā)展，國內(nèi)外很多企業(yè)已經(jīng)將其引入到液壓系統(tǒng)動力匹配控制技術(shù)當中，且應用效果良好。在過去大規(guī)模應用的恒功率控制系統(tǒng)中，其對于柴油機裝置與控制系統(tǒng)的匹配控制相對來說很保守，油泵裝置的實際輸出扭矩遠遠小于發(fā)動機的最大輸出數(shù)值，在這種情況下，如果柴油機裝置性能下降，那么轉(zhuǎn)速隨之下降的同時很可能導致設備熄火。當前我國浙江大學的流體傳動及控制實驗室對此進行了深入研究，其實驗臺應用了計算機功率優(yōu)化控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)具備多種怠速模式以及工作模式，可以根據(jù)實際運行需求進行設置和選擇，模式設定完畢之后，計算機會傳達指令，此時設備電機會進行接受，給定油門開度，此時計算機可根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)設置柴油機裝置的目標轉(zhuǎn)速。與此同時，該控制系統(tǒng)還具備節(jié)能控制模式。系統(tǒng)擬定輸出模式與實際功率之后，能夠?qū)χ鞅靡约坝烷T排量實施無級控制，令系統(tǒng)發(fā)動機裝置始終處于目標轉(zhuǎn)速范圍。

結(jié)語：工程機械液壓系統(tǒng)動力匹配與控制的研究，需要把科研、生產(chǎn)、市場三者有效結(jié)合起來，通過政府投入和科技人員努力，共同研發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高新機械產(chǎn)品。特別是要提高工程機械的工作效率與工作強度，增強液壓系統(tǒng)的控制能力，促進使工程機械向自動化、智能化方向發(fā)展。

參考文獻

[1]?韓慧仙，曹顯利.工程機械液壓控制系統(tǒng)技術(shù)體系分析[J].液壓氣動與密封，2018，（5）.

[2]?郭雄華，韓慧仙，曹顯利.工程機械液壓系統(tǒng)可靠性分析[J].制造業(yè)自動化，2017，（5）.

[3]?王樹立，閆強.工程機械液壓系統(tǒng)故障診斷技術(shù)及實例分析[J].硅谷，2018，（11）.