液壓傳動(dòng)控制系統(tǒng)在機(jī)械設(shè)計(jì)及制造中的應(yīng)用分析

丁永強(qiáng)，崔廣夫

（北方重工集團(tuán)有限公司，遼寧 沈陽 110141）

液壓機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的不斷升級(jí)為我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)，并且起到了較大的推動(dòng)作用，但是，目前在液壓傳動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用的過程中仍然存在很多問題，影響了機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的發(fā)展，所以要不斷加強(qiáng)對(duì)液壓傳動(dòng)控制系統(tǒng)的研究，保障液壓機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)能夠在液體壓力的作用下，實(shí)現(xiàn)對(duì)能量的控制轉(zhuǎn)換以及傳遞，進(jìn)而保障機(jī)械設(shè)備的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)流程，通過傳動(dòng)方式的選擇，能夠使機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)水平得到提升，進(jìn)而為機(jī)械制造行業(yè)相關(guān)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。而液壓機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的主要目的是保證能夠?qū)⒖刂萍夹g(shù)與液壓傳動(dòng)技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起，進(jìn)而保證能夠突出液壓傳動(dòng)控制系統(tǒng)的相關(guān)優(yōu)勢(shì)以及穩(wěn)定的性能，使整個(gè)機(jī)械制造行業(yè)的集成化達(dá)到更高的水平。

1 液壓傳動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用原理及相關(guān)特征分析

1.1 液壓傳動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用原理分析

目前，我國(guó)液壓傳動(dòng)控制系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用過程中其主要的原理是，利用液壓泵將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能，通過液體壓力能的變化來傳遞能量，經(jīng)過各種控制閥和管路的傳遞，借助液壓執(zhí)行元件(液壓缸或馬達(dá))把液體壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，從而驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在液壓傳動(dòng)的過程中，其傳輸?shù)慕橘|(zhì)主要是控制系統(tǒng)中內(nèi)部的液體物質(zhì)，目前在液壓傳動(dòng)控制系統(tǒng)中，其主要的組成成分分為三種，第一種是執(zhí)行元件，執(zhí)行元件的主要作用是保證能夠進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換，進(jìn)而在壓力朝著方向上通過不同的需求進(jìn)行不同形式的轉(zhuǎn)化，執(zhí)行元件主要包含液壓缸、液壓馬達(dá)等，通過這兩種元器件，能夠保證將液壓油的壓力朝向進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)換，進(jìn)而保障在能量轉(zhuǎn)化的前提下使負(fù)載進(jìn)行驅(qū)動(dòng)做功。同時(shí)，執(zhí)行元件的功能還包括能夠?qū)σ后w的流速進(jìn)行相應(yīng)的控制，進(jìn)而保證對(duì)后期整體的傳動(dòng)效率產(chǎn)生一定的影響。第二種元器件為動(dòng)力元器件，動(dòng)力元器件是液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)中的主要元器件，并且也是其基礎(chǔ)的組成要素，利用動(dòng)力元器件能夠保證對(duì)整個(gè)系統(tǒng)提供相應(yīng)的動(dòng)力，進(jìn)而使系統(tǒng)的正常運(yùn)行得到充足的保障，液壓泵是現(xiàn)階段使用最廣泛的動(dòng)力元器件之一，其主要的作用是能夠保障對(duì)液體進(jìn)行傳輸和輸送，進(jìn)而使原動(dòng)機(jī)中的機(jī)械能的方向能夠發(fā)生改變，并且按照液壓油中壓力的方向?qū)崿F(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換和輸出，從而完成整個(gè)液壓傳動(dòng)的目的。第三種元器件則為輔助的相關(guān)軟件，而目前隨著我國(guó)信息化水平的不斷提升，在各種控制系統(tǒng)的應(yīng)用過程中，都使用了很多自動(dòng)化控制技術(shù)以及信息化技術(shù)，輔助軟件的主要作用是能夠保證對(duì)執(zhí)行元件和動(dòng)力元件之間產(chǎn)生相應(yīng)的連接，進(jìn)而使整個(gè)系統(tǒng)的控制性能得到有效的改善，并且提高系統(tǒng)在控制過程中的平穩(wěn)性。

1.2 液壓傳動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用特征分析

目前，液壓傳動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用特征主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面，首先，在液壓傳動(dòng)的過程中，其自身的構(gòu)建體積相對(duì)較小，重量相對(duì)較輕，因此在后期應(yīng)用過程中控制的操作靈活便捷，并且利用液壓傳動(dòng)系統(tǒng)在實(shí)際使用過程中也能夠使整個(gè)系統(tǒng)的集成化達(dá)到高度的集中，保障能夠使整個(gè)傳動(dòng)機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)機(jī)械小型化的發(fā)展。對(duì)于機(jī)械制造行業(yè)來說，傳動(dòng)起到了非常重要的作用，即在傳動(dòng)的過程中不僅保證能夠提高機(jī)械制造行業(yè)的制造效率，還能夠?qū)ζ渲圃斓姆€(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響，而因?yàn)橐簤簜鲃?dòng)系統(tǒng)自身具有較好的穩(wěn)定性，所以即使在負(fù)載超過限值運(yùn)行的過程中，也不會(huì)發(fā)生過載風(fēng)險(xiǎn)。目前在液壓傳動(dòng)控制系統(tǒng)中存在溢流閥，溢流閥也可以對(duì)整個(gè)系統(tǒng)起到相應(yīng)的保護(hù)作用，一旦其壓力值超過了限定的壓力值，則液壓油則會(huì)通過溢流閥出現(xiàn)回流現(xiàn)象，回流則會(huì)保證在過載發(fā)生的過程中也不會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)。目前，在我國(guó)傳統(tǒng)的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用的過程中，所選擇的液體主要為液壓油，液壓油在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，因?yàn)槟軌蛏l(fā)出相應(yīng)的熱量，所以也能夠使整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到降低溫度的效果。同時(shí)，液壓油的使用也能夠保證使所有的元件得到潤(rùn)滑，進(jìn)而在設(shè)備后期運(yùn)行的過程中能夠提高其運(yùn)行的穩(wěn)定性能，不會(huì)出現(xiàn)較大的摩擦，影響設(shè)備的使用壽命。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用過程中的自動(dòng)化程度也相對(duì)較高，因?yàn)樽詣?dòng)化設(shè)備的應(yīng)用可以使轉(zhuǎn)換的速度以及控制的速度得到有效的改善，只需要調(diào)節(jié)相應(yīng)的流量閥，即可完成對(duì)流量及速度的控制和調(diào)節(jié)。整個(gè)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用過程中，還能夠保證液壓的功率與機(jī)械傳動(dòng)的功率進(jìn)行并聯(lián)，這樣在液壓傳動(dòng)時(shí)可以對(duì)速度進(jìn)行控制，并且還可以保證機(jī)械傳動(dòng)的效果能夠達(dá)到更佳，進(jìn)而通過交互技術(shù)的應(yīng)用，使無級(jí)調(diào)速的目標(biāo)得到更好的實(shí)現(xiàn)。

2 液壓傳動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用流程分析

對(duì)液壓傳動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用流程進(jìn)行相應(yīng)的分析，首先要明確液壓傳動(dòng)控制系統(tǒng)在我國(guó)機(jī)械行業(yè)發(fā)展過程中的主要應(yīng)用，目前液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先是對(duì)于一些正常的機(jī)械制造業(yè)來說，其主要應(yīng)用在的壓力機(jī)械制造行業(yè)，塑料加工機(jī)械制造行業(yè)以及重型機(jī)械制造行業(yè)中，通過液壓機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用，不僅能夠保證這些一般的工業(yè)制造行業(yè)的使用效率能夠得到提升，還能夠?yàn)槲覈?guó)傳統(tǒng)機(jī)械制造行業(yè)水平的提升奠定良好的基礎(chǔ)。其次是還應(yīng)用在了鋼鐵工業(yè)制造行業(yè)中，目前鋼鐵行業(yè)為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了良好的促進(jìn)作用，例如，冶金行業(yè)的發(fā)展，通過其液壓傳動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠保證我國(guó)各類金屬的生產(chǎn)效率及生產(chǎn)質(zhì)量得到有效的改善，同時(shí)在提升裝置中也運(yùn)用到了液壓傳動(dòng)控制系統(tǒng)，利用此系統(tǒng)能夠保證提升的穩(wěn)定性以及使提升的限度得到更好的改善。然后是應(yīng)用在了行走機(jī)械，如農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)用，建筑業(yè)機(jī)械應(yīng)用以及工程機(jī)械應(yīng)用的過程中，最后還應(yīng)用在了發(fā)電設(shè)備中，渦輪機(jī)則是使用液壓傳動(dòng)控制系統(tǒng)的主要體現(xiàn)形式之一。通過以上分析可以明確液壓傳動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用非常廣泛，所以對(duì)其應(yīng)用流程進(jìn)行分析具有重要的作用。

首先，液壓傳動(dòng)介質(zhì)的主要種類為液壓油，液壓油在實(shí)際應(yīng)用過程中，其類型相對(duì)較多，既有石油型液壓油，又有乳化型和合成型液壓油。目前，常用的液壓油主要為石油型液壓油，其主要的性能是具有相應(yīng)的抗磨性能，能夠使葉片泵的抗磨性能得到有效的提升，同時(shí)還可以使用普通液壓油，其具有一定的防銹和抗氧化性能，礦物質(zhì)液壓油在實(shí)際使用過程中，能夠達(dá)到循環(huán)潤(rùn)滑的目的，并且對(duì)于一些要求相對(duì)較低的低壓系統(tǒng)來說，相對(duì)較為實(shí)用。

其次，還可以使用純水液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)，純水液壓機(jī)械款傳動(dòng)控制系統(tǒng)在能量轉(zhuǎn)化的過程中，主要通過純水作為介質(zhì)，進(jìn)而能夠發(fā)揮相應(yīng)的控制作用及傳動(dòng)作用，在此系統(tǒng)的應(yīng)用過程中，純水介質(zhì)和液壓油介質(zhì)相比，因?yàn)槠鋬r(jià)格更低，并且來源廣泛，所以在實(shí)際制備的過程中也相對(duì)較為簡(jiǎn)單，這樣能夠有效地提高機(jī)械制造行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在利用傳統(tǒng)液壓油作為介質(zhì)時(shí)，如果出現(xiàn)了泄漏問題，因?yàn)橐簤河蛯儆谝兹嘉镔|(zhì)，所以會(huì)增加火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生，為了使其能夠更加安全，使用純水作為介質(zhì)能夠避免液壓油泄漏出現(xiàn)的環(huán)境污染問題、水體污染問題等。

3 結(jié)語

綜上所述，目前液壓傳動(dòng)控制系統(tǒng)在我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)及制造行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，通過對(duì)其進(jìn)行控制，可以保障提高整體的管理效率，進(jìn)而使我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)的可塑性提高，同時(shí)通過純水液壓機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用，也能夠發(fā)揮更好的阻燃效果，提高相應(yīng)的工作效率。