液壓機械控制系統(tǒng)在機械設計制造中的應用探究

劉 彬

（山東鋼鐵股份有限公司萊蕪分公司棒材廠，山東 濟南 271104）

液壓機械控制系統(tǒng)是隨著我國工業(yè)化發(fā)展進步被逐漸廣泛運用的重要系統(tǒng)，對我國的工業(yè)發(fā)展、經(jīng)濟發(fā)展具有重要的意義。但隨著科學技術(shù)的不斷進步，人們對液壓機械控制系統(tǒng)的要求、產(chǎn)品的質(zhì)量要求也越來越高，這就導致我國的液壓機械控制系統(tǒng)中存在著一些問題。我們必須重視液壓機械控制系統(tǒng)的重要作用，對液壓機械控制系統(tǒng)在機械制造中的應用進行深入研究分析，才能充分發(fā)揮其有利的作用，促進行業(yè)的發(fā)展。

1 液壓機械控制系統(tǒng)的構(gòu)成及特點

液壓機械控制系統(tǒng)是在內(nèi)部的液體作用下，根據(jù)活塞的大小保證其內(nèi)部系統(tǒng)的平衡運行來進行做功的裝置，它具備著體積小、重量輕、運行平穩(wěn)以及操作簡便等特點，在工業(yè)以及機械設計制造中得到了廣泛的應用[1]。液壓機械系統(tǒng)的構(gòu)成主要由執(zhí)行元件、動力元件以及輔助元件三部分構(gòu)成，首先執(zhí)行元件的功能是將壓力轉(zhuǎn)化為動力，控制液體的流量，其主要的設備是液壓泵，通過液壓泵提高壓力—動力的轉(zhuǎn)化速度，縮短轉(zhuǎn)化時間；其次構(gòu)成液壓機械控制系統(tǒng)的重要組件是動力元件，通常會由齒輪泵構(gòu)成，它的功能是向系統(tǒng)提供足夠的功率以保證系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)；最后輔助元件是連接執(zhí)行元件和動力元件的通道，通過輔助元件的連接保證液壓機械控制系統(tǒng)間的各種要素能夠有效轉(zhuǎn)化，保障液壓機械控制系統(tǒng)能夠正常運行。

2 液壓機械控制系統(tǒng)的重要作用

2.1 液壓機械控制系統(tǒng)具有靈活性和普遍性

我國的工業(yè)發(fā)展的發(fā)展方向一直朝著自動化、智能化進步，這也使得現(xiàn)在的液壓機械控制系統(tǒng)逐漸自動化、智能化。目前的液壓機械控制系統(tǒng)能夠通過中央控制處理器進行控制，只需要在控制終端進行程序變更、指令下達等操作，就能夠方便快捷的控制不同的對象，進行不同的操作，具有靈活性和普遍性的效果[2]。

2.2 液壓機械控制系統(tǒng)的可靠性強

使用自動化、智能化的液壓機械控制系統(tǒng)，能夠有效地避免在傳統(tǒng)的機械控制模式中，由于人為原因產(chǎn)生的差錯，降低出現(xiàn)操作失誤的風險；同時目前的液壓機械控制系統(tǒng)具備較強的抗干擾能力，在嚴酷的環(huán)境或者附近干擾作用較大的條件下，也能夠正常的進行作業(yè)，使用效果較好、可靠性強。

2.3 液壓機械控制系統(tǒng)的操作簡單，維護便捷

液壓機械控制控制系統(tǒng)在發(fā)展進步的過程中，其操作方式變得更加簡單了，由以前的需要大量的專業(yè)知識和計算機操作知識才能使用，轉(zhuǎn)變即使計算機知識和專業(yè)能力不強，也能夠跟隨操作圖表進行正確的操作；同時新型的液壓機械操作系統(tǒng)維護起來也比較方便，使操作者能夠按照維修保養(yǎng)說明對液壓機械控制系統(tǒng)進行合理有效的維護。

2.4 液壓機械控制系統(tǒng)的功能性好

新型的液壓機械控制系統(tǒng)通過對開關(guān)量和模擬量的控制，不僅能夠控制單一的目標，還能夠?qū)崿F(xiàn)對多個目標進行管理和控制，同時在液壓機械控制系統(tǒng)中應用先進的無線控制技術(shù)，還能夠?qū)δ繕诉M行遠程的操作控制，完成一些比較復雜的指令，具備比傳統(tǒng)系統(tǒng)更好的功能性。

3 液壓機械控制系統(tǒng)存在的問題

3.1 液壓機械控制系統(tǒng)中技術(shù)水平的問題

我國的液壓機械控制系統(tǒng)雖然已經(jīng)能夠發(fā)揮對工業(yè)結(jié)合機械設計制造促進的作用，但是由于起步較晚，和發(fā)達國家、國際先進的水平仍有較大差距，這就使得我們在進行液壓機械控制系統(tǒng)的實際運用中會發(fā)生許多技術(shù)問題，如國內(nèi)沒有生產(chǎn)高壓柱塞泵的能力，如有需求只能從國外進行進口，加大了成本的支出，降低了企業(yè)的經(jīng)濟效益[3]。

3.2 液壓機械控制系統(tǒng)中人才和技術(shù)的問題

在我國的液壓機械控制系統(tǒng)中，最重要的問題就是人才和技術(shù)的問題。在液壓機械控制系統(tǒng)的使用中，會發(fā)生運行效率降低、液體介質(zhì)泄漏等故障，特別是高精度液壓機械出現(xiàn)故障時，我們沒有相應的技術(shù)對其進行問題判斷和維修保養(yǎng)，這不僅降低了液壓機械控制系統(tǒng)的工作效率，還給企業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟損失，阻礙了我國經(jīng)濟和行業(yè)的發(fā)展；另外液壓機械控制系統(tǒng)高端人才的匱乏也使我國對相關(guān)技術(shù)的研究和發(fā)展造成了較大阻礙，降低了技術(shù)發(fā)展的速度，對國家的發(fā)展產(chǎn)生不良影響。

3.3 液壓機械控制系統(tǒng)中產(chǎn)品和輔助技術(shù)方面的問題

由于我國的液壓機械控制系統(tǒng)研究起步較晚，這不僅使我國的液壓機械控制系統(tǒng)技術(shù)以及產(chǎn)品落后于其他發(fā)達國家，而且在實際的生產(chǎn)經(jīng)營過程中，降低了我國產(chǎn)品的競爭力，在使用液壓機械控制系統(tǒng)的過程中還需要國外的一些先進技術(shù)進行輔助，無法做到獨立生產(chǎn)和研發(fā)，這就使我國的液壓機械控制系統(tǒng)發(fā)展速度變慢，在企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營中需要投入的資金和成本增加，需要消耗更多的能源和資源，不利于企業(yè)的經(jīng)營發(fā)展和國家經(jīng)濟利益、綜合國力的提高。

4 液壓機械控制系統(tǒng)在機械設計制造中的應用

4.1 液壓機械控制系統(tǒng)在機械設計制造中的應用實例

在實際的生產(chǎn)和生活中，液壓機械控制系統(tǒng)應用在了許多方面。第一是在一般工業(yè)機械中的應用，如壓力機械、重型機械、機床以及塑料加工機械等；第二是在行走機械中有所應用，如建筑機械、起重機械和農(nóng)業(yè)機械等；第三是在鋼鐵工業(yè)機械中的應用，如冶金機械、提升裝置等；另外液壓機械控制系統(tǒng)在發(fā)電設備和船舶中也都有所應用，如渦輪機設備，船舶上的甲板起重機、船門頭以及船尾推進器等設備。通過液壓機械控制系統(tǒng)的廣泛應用，使人們的生活和工作更加便捷，提高了人們的工作效率，促進進而企業(yè)正常的生產(chǎn)經(jīng)營，并有效的推動了國家的經(jīng)濟建設和發(fā)展。

4.2 液壓裝載機的應用

液壓裝載機是機械工程中的一種重要設備，它可以被用來進行工程建造、路橋施工、國防施工以及水利工程建造等，另外作為行走機械設備的液壓裝載機能夠?qū)ν潦?、泥沙和貨物進行更加方便快捷的裝載和轉(zhuǎn)運，部分液壓裝載機還具備一定的鏟除、挖掘能力，在實際的使用中能夠顯著的提高工程建造的效率，加快工程建設的進度。液壓機械控制系統(tǒng)在液壓裝載機的應用中通過控制器將動力元件以及執(zhí)行元件的作用力傳達給液壓裝載機的鏟斗和動臂，在液壓機械控制系統(tǒng)的控制下，將控制。操作結(jié)合為一體，通過對系統(tǒng)進行自動化、智能化改造，發(fā)展出既可以通過人工進行手動控制，也可以通過系統(tǒng)預定好的程序進行自動控制作業(yè)兩種控制方式，降低勞動力的使用成本，提高工作效率和企業(yè)的經(jīng)濟效益。

4.3 液壓機械傳動技術(shù)的應用

液壓機械控制系統(tǒng)在機械設計制造中能夠被應用到多個方面，其在速度傳輸以及傳動方面，有著良好的效果。首先液壓機械傳動技術(shù)能夠提高傳動的效率，促進速度的傳輸效果提高；其次由于液壓機械控制系統(tǒng)體積小、重量強的特點，能夠在機械設備內(nèi)部形成高度集成化，促進機械設備的功率和運行效率的提升；另外在機械設備中應用液壓機械傳動技術(shù)，能夠有效地控制機芯旋轉(zhuǎn)的方向和力度，起到良好輔助效果。

4.4 機械設計制造中液壓機械控制系統(tǒng)的應用

機械設計制造是機械設備應用的基礎，機械設計制造技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新能夠有效提高機械設備的生產(chǎn)和運行效率。在機械設計制造中應用液壓機械控制系統(tǒng)，能夠在保證材料本身的性質(zhì)不變情況下對材料進行加工，既能夠保證機械設備的品質(zhì)，又能夠簡化處理流程，降低設計制造和加工的成本，提高設備操作的精度和穩(wěn)定性。

金屬的塑性加工指的是金屬材料在外部物理條件的作用下，發(fā)生的可塑性物理型變過程，液壓機械控制系統(tǒng)的應用原理就是對金屬材料進行塑性加工。通過這種方式對金屬材料進行加工，首先能夠提高金屬材料的結(jié)構(gòu)強度，達到我們想要的效果；其次具有較高的便捷性能，不需要我們進行大規(guī)?？刂坪头彪s的操作步驟就能夠進行生產(chǎn)；另外通過液壓機械控制系統(tǒng)對金屬材料加工，能夠避免金屬材料在加工過程中發(fā)生熱脹冷縮的作用，導致加工成型的材料出現(xiàn)尺寸偏差，有利于提高產(chǎn)品的質(zhì)量和效果，降低能源和資源的消耗。

4.5 純水液壓機械控制系統(tǒng)的應用

目前的工業(yè)生產(chǎn)和機械制作中，尚未廣泛應用純水液壓機械控制系統(tǒng)，但這種液壓機械控制系統(tǒng)具備著更優(yōu)良的效果。第一是它使用純水作為媒介，能夠降低對其他資源的消耗，避免液壓機械控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障夠介質(zhì)對環(huán)境造成污染；第二使用純水作為媒介，由于水自身的阻燃性，在設備發(fā)生故障、損壞的情況下，能夠避免發(fā)生火災、爆炸等安全事故，提升液壓機械控制系統(tǒng)的安全性；第三使用純水作為媒介，能夠限制降低液壓機械控制系統(tǒng)的制造成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，促進企業(yè)和國家的經(jīng)濟發(fā)展和進步。

5 結(jié)語

綜上所述，工業(yè)是支撐我國經(jīng)濟發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)之一，而機械設計制造是促進工業(yè)機械設備的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量提高的重要行業(yè)。液壓機械控制系統(tǒng)對于機械設計制造以及工業(yè)的提升作用是顯著的，但我國對這項技術(shù)的研究起步較晚，水平較低，高端人才不足，這就要求我們重視液壓機械控制系統(tǒng)的發(fā)展和應用，促進工業(yè)技術(shù)水平的提升，從而達到提高機械設計制造水平，保障企業(yè)和國家經(jīng)濟發(fā)展的作用。