机械制造中液压机械传动控制系统的应用探析

机械制造中液压机械传动控制系统的应用探析

金孝燮

（齐齐哈尔工程学院黑龙江齐齐哈尔161000）

摘要：在社会全面发展的今天，机械设计中液压机械传动的控制十分重要。其能够使得机械传动控制的效率得到全面性的提升。液压机械传动系统具有质量轻、结构紧凑、控制方便，能够传递大功率等特点，在机械制造行业有着广泛的应用。作为一种新型的技术，也存在使用成本高、受温度影响较大的特点。本文主要对液压传动系统进行简要分析，并讨论该传动系统在机械设计制造中的应用。

关键词：机械制造；液压传动；控制系统

1.液压机械传动控制系统的原理

用液体作为工作介质来进行能量传递的传动方式称为液压传动。液压传动主要是利用液体的压力能传递动力和运动的，是通过对工作介质的控制和调节实现对工作机构的控制。一个完整的液压传动系统由液压动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件、工作介质五大部分组成。动力元件常指液压泵，它是将原动机的机械能转换成液压能的转换装置，为液压系统提供压力液，是整个液压系统的动力源；执行元件有两类即液压马达和液压缸，它是将从泵接受来的液压能转换为机械能的装置，输出转矩或速度，用于驱动工作机构克服外负载工作；液压控制元件，有方向控制阀、流量控制阀和压力控制阀三大类，用于对液压传动系统中的工作介质的流动方向、流量、压力进行控制，以确保执行元件及工作机构能够完成制定工作；辅助元件，用于保证液压系统长期、高效工作不可或缺的元件，如油箱、过滤器、蓄能器等；液压工作介质即传动液体，既是转换、传递能量的介质，同时也起着润滑运动零件和冷却传动系统的作用。液压系统，都是由一个或几个基本回路组成，而基本回路是为了实现某种特定功能把一些液压元件按一定方式组合起来的通路结构。实现对液压传动系统的控制，从根本上来说就是对液压回路中的液压控制元件的控制，即通过改变阀体与阀芯的通断面积、通断间隙及通断接口形式，实现对回路中的工作介质的流量、压力及流向的控制，以达到对工作机构的控制。

2.液压机械传动技术优劣

液压机械传动是在液体压力传动理论的基础上发展而来的一项动力技术，在系统内借助液压传动与气压传动形成了流体传动，是目前工程机械行业发展的重要方向。具体而言，该系统的原理是借助液体静压力和机械能之间的转换，实现动力的传输，将机械能转化为液体压力，然后借助液体压力的变化来传递能量。

2.1液压机械传动特点

在液压机械传动技术发明之前，工程机械所使用的驱动力主要是液力机械传动系统。但是随着施工技术的进步，施工机械也不断复杂化，对驱动力的要求也越来越高。而液压机械传动的发明，则更好适应了这一变化，相对于液力传动和机械传动有着很大的进步，综合了二者的优点。

2.2液压机械传动的优点

液压机械传动具有高效率、高压以及高速度等优势，加之系统高度的集成性，因此相对于传统传动系统更加小型、轻质，能够在更狭小的空间内运行。首先在高效、高速、高压方面，由于液压机械传动在系统各个元件的配合下，能够传递更大的功率。配合现代信息和微电子技术，进一步促进了系统的自动化和精准控制，适合现代工程机械施工的需要。在小型化、轻质化方面，液压机械传动系统高度集成，操作系统也十分的简单，使用中对各个控制单元进行调整就能够实现自动变速换挡。另外液压机械传动系统也具有能耗小、效率高的特点，实际使用中能够有效提升机械的工作效率。

2.3液压机械传动系统的不足

作为一项新的传动技术，液压机械传动也存在些许不足。首先液压机械传动需要借助液体压力进行，但是运行过程中，工作油必然会出现温度升高的问题，如果温度超过系统运行的最佳范围，必然会影响动力传递效果，影响整个系统稳定。其次是液压机械传动的高度集成性，出现故障后也较难排查，尤其是小型设备中，从外观难以看出故障，只能进行拆解，对系统性能也会产生影响。第三则是工作油污染问题，相对于机械传动的磨损。液压机械传动不仅面临元器件的磨损，而且磨损所产生的杂质还容易导致工作油污染，进而导致工作能耗增加和机械故障。

3.液压机械传动控制系统在机械制造中的应用

液压机械传动广泛用于机械制造中，主要有机床工业的数控车床、龙门刨床，金属工业的铸造机、锻压机，塑料工业的塑料包装注塑机、塑料中空吹塑机等。

3.1在数控车床中的应用

利用楔形机构将液压系统输出的轴向推拉力经拉杆传递到动力卡盘上转变为夹紧工件的夹紧力，并通过控制系统自动调节力的大小。通过液压油缸推动套筒移动、锁紧、转位，实现活动顶尖对工件的轴向顶紧。数控车床采用液压自定心中心架进行工件支承，能提高细长轴的刚性，防止其在加工中产生弯曲。

3.2在锻压机中的应用

液压传动控制系统在锻压机中的应用能克服机械传动锻压机冲击大、气动锻压机不平稳的缺点，具有系统平稳、输出压力大、控制智能化等优点，除用于锻压设备的主传动系统外，还用于锤头的液压进给、定位、提升及液压锯床、液压自动送料机、锻坯液压转运车等辅助设备。液压锻造机采用静压力，能有效减少噪声污染，锻件高度方向尺寸可控制在2毫米内，实现少无切削加工。

3.3在塑料包装注塑机中的应用

在塑料制品注塑生产中，发展包装制品资源节约型“薄壁化”，利用蓄能器取代大流量油泵，提高注射速度，降低系统能耗。采用高动态响应高性能电液比例方向节流阀进行注射过程控制，缩短响应时间，实现高速成型。

4.结语

现代社会科学技术突飞猛进，大功率、多功能、高效率、自动化的生活、生产设备逐渐走进我们的工作和生活，为了很好的应用、操作、开发、控制这些设备，掌握液压控制技术，并将这些技术合理应用到机械制造设计领域，对机械设备制造的发展将有很大的提升。

参考文献：

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[2]王兴刚.液压机械传动控制系统在机械设计及制造中的应用分析[J].石化技术，2017，24（10）：80.

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