机械制造中液压传动技术的有效应用张维义

机械制造中液压传动技术的有效应用张维义

张维义1潘岳2

1德州卓尔铸造有限公司山东省德州市253034；2武城县四女寺镇礼义庄小学山东省德州市253034

摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的现代化建设的发展也越来越迅速。进入21世纪以来，随着我国现代化建设的不断推进，我国的工业化程度得到快速发展，工业化程度的提升也对机械设计制造提出了更高的要求，尤其是液压机械控制系统的应用，为推动我国工业发展提供了技术支撑，所以，本文以机械设计制造中液压机械控制系统的应用为研究主题具有重要的现实意义。

关键词：机械制造；液压传动技术；有效应用

引言

液压传动具有自动化、高精度、高效率、高功率、轻量化、小型化等特征。液压传动技术作为能量传递及做功环节不必可少的一部分，在机械制造、采矿、电力等行业广泛应用。尤其在机械制造中，液压传动技术的应用实现了机械一体化，并推动机械制造向着自动化、智能液化和网络化的方向发展。

1液压机械控制系统的基本原理

液压机械控制系统的运行是基于其内部液体作用，确保其内部系统运行平衡并能够根据活塞大小来给出合适的压力，其实质就是以内部液体作为载体把压力变为所需能量的机械装置。液压机械控制系统一般由三部分构件组成：执行元件、动力元件、辅助元件。其中，执行元件的主要作用是把压力变为所需能量，主要部分为液压泵，该元件可以让压力在短时间内变为相应能量，对系统的转化效率起决定性影响。

2液压机械传动的设计内容分析

2.1液压机械传动的体系分析

就现有的液压机械传动体系来看，开展机械加工时，液压传动主体应用作用较为明显，但其在整体应用中还存在诸多问题，因此，在进行多层面应用时应根据机械设计的方式使得机械传动的效果更加明显，通常来说，主体液压机械传动体系是基于集成装置变化来进行体系综合配置分析，在多层面控制体系中液压传动作用更加高效，所以，在构建液压传动体系时，应联合多种自动化控制系统提升传动效果。

2.2液压机械传动的控制

在整个控制系统中，机械传动稳定性具有不同的平衡关系，所以在进行平衡控制时一般借助系统液压来实现其平衡控制，另外，进行温度控制时，液体变化趋势较为明显，因此，在整个传动控制系统的运动特性中，温度和环境会出现初步性改变，同时液压机械传动的过程中，外部环境受到污染则会造成系统内液压油面出现不稳定变化，进而造成系统外部的杂质更为明显，最终导致整个系统本身结构出现多层面变化。

2.3机械设计中液压机械传动控制系统的构建

液压机械传动系统由硬件和软件系统两部分组成。其中硬件系统包含微处理器、存储器、I/O部分、输出部件以及编程器等，硬件的各个部分通过总线方式连接。液压系统内各类编程构成了软件系统，其中软件系统又可分为用户程序与系统程序，PLC的控制运行是由系统程序来控制的，用户程序则是用户根据其自身需求而编制的程序。如图1为液压传动系统的工作原理。PLC的核心是微机处理器，被广泛应用于工业领域，尤其是近些年来工业自动化理念的提出更是为液压系统的应用提供了良好的发展条件，其主要有以下特点：（1）灵活、通用。可编程控制器控制功能的实现主要是借助于其自身存储器内部既定的编程程序，如果在实际应用中需要对控制过程进行改变或控制出现问题时，只需对其控制程序进行重新修改即可，其中可编程控制器只需改变系统内部软件就可以对不同的对象进行有效控制。（2）运行可靠性强。机械制造领域对机械的可靠性以及抗干扰能力要求较高，一些工作需要机械在恶劣环境下完成，而液压传动显然可以在任何工作环境下稳定运行。（3）操作方便、更易维修。在进行编程时通常采用的都是梯形图，更加便于使用者了解程序或修改程序，用户不用具备专业的计算机知识只需要对照说明书即可使用。（4）功能强大。目前使用的液压传动系统能够对开关量以及模拟量进行有效控制，不仅可以实现对单一量的控制还能够对群体进行有效控制，另外，随着无线控制技术的发展，其还可以实现一些复杂的远程控制。

3液压传动技术在机械制造中的应用

3.1工程机械行走驱动中的应用

行走驱动是机械制造中较为重要的组成部分，与其他工作系统相比，行走驱动对于传输功率、器件的使用效率以及变速调速、输出轴旋转方向等均有着严格要求，为了满足行走驱动的要求，采用液压传动技术是尤为必要的。传统行走驱动在运行中主要依靠的是机械传动，但是由于其负荷较小，所以只能在变速调速上发挥作用。而液压传动的应用利用了变矩器替换原有的离合器装置，实现了分段无机调速，保证了设备系统的运行效率。再者，液压传动的应用对于动力参数有着很好的控制效果，可以满足低速负荷的特征。

3.2数控车床中的应用

液压传动技术在数控机床中的应用主要体现在油泵装置、加紧系统装置、尾架系统装置和压力表这四部分上。在油泵装置中，主要是通过液压油箱和油泵电机的作业完成该装置的控制的。液压油箱中液压油的液面控制在40升左右，油泵电机的压力控制在4帕，当液压油箱的压力小于2帕以下时，系统会自动报警。而在加紧系统装置中，可通过电磁转向阀和减压阀对液压片盘进行控制操作，来确保系统的正常运转。其中减压阀的压力调节大约在0.15-3.5兆帕之间。尾架系统装置同加紧系统装置类似，都是利用电磁转向阀和减压阀完成控制的，不过这里利用尾架套筒的顶出和退回速度，通过调控减压阀压力，实现设备的正常运转。在机床上，其压力表主要有三种，即总压力表、卡盘压力表和尾架压力表，压力表的选择在7兆帕左右。

3.3机械设计制造中的系统控制

液压机械传动控制系统在机械设计制造中的应用具有不同的表现形式，其在工程设备体系控制中的应用主要是用来对设备的功率进行使用效率的控制以及精度分析，而在液压传动系统内同样也需要对实际的施工环境以及施工方法进行确定，从而确保即便在极端恶劣的施工条件下，所使用的施工技术仍然可以确保最终的完工效果。结合当下的整体态势，可以认为液压传动技术在各个领域的应用效果较为显著，特别在塑性加工领域，其整体应用效果更加显著，塑性加工主要是借助外力使加工材料的形态发生变化满足客户需求，在对材料进行加工的过程中材料自身所具备的性质并未发生改变，在实际应用中具备以下几点优势：（1）简化了整个加工流程，提升机械加工效率。（2）不再进行切割，提高资源利用率。（3）能够实现对复杂部件的加工与制造。（4）加工后的成品具有强度大、质量轻等优点。

结语

液压传动技术作为一种新型技术，其在机械制造中的应用，能够更好的保证机械制造的稳定性、安全性，提高相关设备运行的质量和效率，最终为机械制造业的发展提供助力。随着社会对机械自动化应用要求的不断提升，液压机械传动控制系统在机械制造与设计领域的应用范围逐步扩大。液压机械传动控制系统虽然具有高效的工作效率，大大简化了机械构件的制造过程，但在实际应用中还有诸多问题亟待解决。就目前而言，如何将液压技术与计算机技术完美地结合，是液压机械领域学者研究的重要课题。

参考文献：

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