大型液压设备节能技术分折

大型液压设备节能技术分折

郭致富

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摘要：近年来我国综合国力的不断增强，工业的迅猛发展，涌现出大量的工业企业。近年来，我国的工业技术得到了快速发展，机械产品的加工制造实现突飞猛进，机械压力成型技术作为较为成熟的机加工技术，逐渐成为汽车、农业机械、工程机械、造船业、航空航天等众多领域不可或缺的关键技术。当前，随着液压与气压传动系统控制方法向智能化控制方向发展，传统的控制方法已无法满足自动化设备需求。本文就大型液压设备节能技术展开探讨。

关键词：液压与气压传动系统；节能；控制方法

引言

液压机械传动系统的使用与不断升级，实现了对我国机械制造行业发展的有效推动，为相关行业的发展提供了可靠支持。为确保液压机械传动系统，能够在液体压力作用下，达到对能量进行控制转换以及传递的效果，实现对机械设备运转流程的有效保障，需要通过对传动方式进行选择的方法，确保机械设计制造水平能够得到切实提升，以便为机械制造行业整体发展提供有利契机和助力。

1液压与气压传动的特点及应用

液压与气压传动的器件作为三化产品，在市面上很容易购买。在设计和维修过程中可根据需求直接购买，大大缩短了设计和制造及其提高了生产效率。液压与气压传动在传动过程中需要经过两次能量转换，传动效率低。并且在传动过程中采用的工作介质为液压油和压缩空气是可压缩，难以保证定比传动。液压油对温度比较敏感，温度发生变化时物理特性发生变化，传动效果随之发生变化。工作过程中发生故障难以检测，只能停机一一排查。液压传动输出力大、传动平稳等的特点，广泛应用飞机起落架的升起和落下，盾构机挖掘隧道以及冲压机冲压模型等，使用了液压传动独特的特点。气压传动采用的工作介质为压缩空气，利用空气来源广泛等特点，广泛应用于气动机械手、气枪、自动门等。总之，液压与气压传动应用于生活和工业各个领域，是不可缺少的部分。

2液压传动控制系统优点

将液压传动控制系统应用到机械设计制造领域之中，具备工作效率高以及高压等方面优势，实用性较为突出，不仅传动功率较为理想，而且能够达到高度集成化效果，整体应用一体化以及小型化等优势较为突出，可以更好地完成机械设计制造各项任务。控制系统能够完成控制器的编程以及计算机等各项设备的高质量应用，可以通过和微电子技术进行有效融合的方式，在较小空间范围内完成对功率的精准操控。在进行液压机械传动控制系统的控制元件布置过程中，需要根据要求保证整体布置的灵活程度，在相同功率状态下，能够将体积控制在最小，使其具备重量轻以及反应快等优势，方便更好地展开操纵。需要保证液压传动在使用过程中的压力能够达到50MPa左右，确保能够实现较大范围内的调速处理。机械自动化以及直线运动的实现，也是该系统应用优势体现。因为系统介质以矿物油为主，能够达到自动润滑作用，可以有效延长系统使用寿命，所以更加便于机械自动化以及直线运动的实现，能够利用电液联合控制模式，达到高度自动化管控效果。

3大型液压设备节能技术

3.1液压系统可靠性分析

可靠性分析（ReliabilityAnalysis）是以故障为核心对系统进行分析和评价。有以下五种分析方法：（1）故障模式影响与致命性分析。该方法广泛地应用于航空、航天、船舶、兵器等军用系统的研制中，并逐渐渗透到机械、汽车等民用工业领域；（2）故障树分析。该方法在核工业、航空航天、机械电子、兵器、船舶、化工等领域已得到广泛地应用，为提高产品的安全性和可靠性发挥了重要作用；（3）综合可靠性分析；（4）GO法。该方法主要应用于有多状态、有时序的系统，能解决一些故障树方法无能为力的复杂系统的可靠性问题；（5）时间树分析。该方法在分析复杂系统的重大故障和事故时，以及对于人为失误引起的系统故障，是一种有效的方法，尤其适用于具有冗余设计、故障检测与保护设计的复杂系统安全性和可靠性分析。

3.2引进自动质检技术

可以在自动化生产的过程中引进自动质检技术，快速判断压力成型加工质量，避免加工缺陷批量化。例如，在拉拔成型加工时，引进分光检验技术，通过高能光线照射后的材料辐射状态分析，快速鉴别加工质量，不仅有利于提高加工质量，而且引进成本低，检测精度高。

3.3液压与气压传动系统基于PLC的比例PID控制

在液压与气压传动系统中，流体的压力取决于负载。执行元件在运动过程中受到的作用力会发生变化，系统的压力也会发生变化。对于压力控制基本的溢流阀、减压阀、顺序阀性能都会受到影响，从而影响液压与气压传动系统正常工作，造成系统不平稳、震动等故障。对于节流阀当压力发生变化，通过节流阀的流量也会发生变化。在液压与气压传动系统中，流体的速度取决于流量。所以当压力发生变化时，通过节流阀的流体的速度也会发生变化。对于液压与气压传动系统需要稳定工作，必须保证不受外界环境的影响。对于液压与气压传动系统都会受到外界环境的影响，保证系统正常工作必须加相应的反馈控制。反馈系统的类型有开环控制、半闭环控制、闭环控制，开环控制无反馈信号如传统阀来控制。半闭环控制对输出端的信号进行反馈，闭环控制对输出的信号进行反馈，半闭环控制与闭环控制相比后者的反馈性能更好。电液比例控制技术是近几年逐步急速兴起的技术之一，将电控制技术与液压与气压技术等多种技术相结合于一体。具有液压与气压技术控制性能好，也具有电子技术控制方便、可靠等优点。已经应用液压驱动的机器人、叉车以及航空工业领域等。电液比例控制技术就是应用了比例PID控制，也是目前最可靠、稳定的控制技术。PID控制系统对控制对象实时检测与给定的数据比较产生误差比例、积分和微分进行控制的控制系统，比例PID控制方法是其中之一。目前应用于PID控制的阀有比例压力阀、比例换向阀、比例调速阀。对于PLC的比例PID控制检测信号的方法有两种，其一，通过比例控制阀检测信号；其二，通过传感器检测信号。将检测到的信号发送给PLC控制程序，PLC控制程序通过检测的信号比较发出指令控制比例阀。随着比例控制器的发展，在电液比例控制领域，其一般由电源变换电路、输入接口、信号处理电路、调节器、颤振信号发生器、前置放大级、功率放大级、测量放大器等部分组成。PLC在此电路中执行的任务是信号处理，而微小的信号必须经过放大处理才可以应用于PLC，所以除检测信号外必须处理放大信号。比例控制器的研究最早出现在发达国家液压元件公司，我国目前大部分公司没有自主研发的比例放大器。比例放大器在电路信号处理中起关键的作用，在比例PID控制系统中不可缺少。PLC的比例PID控制是目前在液压与气压控制系统精密的控制，可以广泛应用于液压与气压系统的设计，及其工业领域。

结语

需要明确认识到，对液压机械传动系统进行使用的主要目标，是保证控制技术以及液压传动技术能够得到合理融合，可以将液压传动控制系统优势以及性能稳定性充分发挥出来，实现对机械设计制造工作的有效辅助，推动机械制造行业发展。因此，需要进一步加大对液压传动控制系统的研究力度，明确系统运行原理以及组成等基本情况，保证最终机械制造行业发展质量。

参考文献

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[2]应剑.机械设计制造中液压机械传动控制系统的应用[J].设备管理与维修,2021,(14):101-103.

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