机械设计制造中液压机械传动控制系统的应用

机械设计制造中液压机械传动控制系统的应用

孙永俊,刘传忠

中车青岛四方机车车辆股份有限公司 山东省  青岛市  266111

摘要：目前，对于机械设计以及生产领域来说皆采用自动控制技术。而其液压机械的主要运用则是利用液压动力驱动机械部件展开工作来进行机器驱动。与手动机械控制方式相比，液压机械控制方式具备工作效率高，节能效果好等相关显著优势，因此值得在机械设计和生产中推广应用。

关键词：机械设计制造；液压机械控制系统；应用要点

1.液压机械传动系统的原理和构成

1.1基本原理

为了能够确保液压机械的液压平衡，因此必须依靠内部流体的性质。其能量压力转换的主要目的则是以适合活塞尺寸的压力范围为基准，以内部流体为载体。该系统由以下三个主要组件组成：

（1）执行机构，其本身主要部件作用原理则是主要由一个将压力转换为机械能的装置。该执行机构采用液压作为能源，能在短时间内完成装置的换向，控制液体流量，以此满足各种系统的要求。

（2）动力元件，为系统提供足够的功率，以满足系统的运行要求。由于此部件是液压机械变速器中的关键部件，因此通常需要安装齿轮泵。

（3）辅助部件。系统中的管道与执行机构和动力装置相连，以确保三者之间的协调，从而有效确保系统的工作质量。

1.2系统组成

对于液压传动系统的控制系统来说其中则包括了两部分为硬件和软件，硬件部分含有存储器、微处理器、编辑器、输出等；软件主要分为系统编程、用户编程等。而对于PLC来说，其本身是整个软件系统的核心，具有很强的通用性和灵活性，可直接通过它在内存中展开编程。当需求发生变化时，只要修改相应的程序，就可以进行优化升级，从而实现多目标的远程控制。PLC具有可靠性高、功能强大、操作简单、维护方便的特点，大大提高了系统的抗干扰能力。

2.机械设计制造中液压机械控制系统的应用

2.1系统控制工作

对于机械设计当中的任何一个实施环节都要展开严格控制，以保证机械结构能够得到整体优化。若要从优化和创新的角度出发，对于其机械设计的系统控制模式来说便要做到精确、智能。而机械设计人员所采用的三维可视化建模技术，在机械制造的各个行业中都有应用，尤其对于塑性材料加工、农林机械等。而技术人员在机械设计中充分运用自动化的做法，则可以有效地保证将三维机械设计模型的错误程度降到最小。以农业机械的设计为例，其主要体现在对于农业生产的各种影响因子的综合调控在农业生产中，自然环境、土壤、灌溉用水等因素是制约农业生产发展的重要因素。当外部环境条件发生变化时，必然会对农业生产进程产生显著的影响，进而造成对农业资源的过度消费。为了达到对农业生产的精确监控和对外界环境因素进行实时调控的目的，必须借助智能化的自动化监测设备。而农业生产的质量是由农业科技手段的创造性应用所决定的，所以在农业机械化领域中，智能化控制技术的推广应用便显得尤为重要。要想有效地保障农产品的品质，就不能单纯依靠手工控制，而要合理运用农机设备对农业生产的各个环节进行智能化操控。而对于农业技术人员来说，有了自动操作控制的支持，就可以进一步确保农业生产的安全。

2.2传动技术应用

机械驱动作为液压系统当中的关键技术之一，因此及其具有智能性，机械设计人员可以通过仿真三维模型来操纵液压系统，从而保证液压系统在节能方面达到良好应用。对于液压传动系统来说，其本身在充分实现仿真控制的情况下，机械制造和机械设计者则应该优先选用三维仿真技术以及UG辅助系统来支撑驱动部件和设备的运转，从而建立起更加完整、全面的液压驱动参数体系。

2.3液压装载机的应用

液压装载机作为一种自动化的机械加载以及传动装置，其主要作用是将液压传动媒介加载到液压机械系统中，从而对于自动输送的机械输送工艺达到有效实现。针对当前现状而言，具体的机械规格和品种亦在不断推陈出新，各部分的功能和构件结构也在不断地得到精进。所以，技术人员应针对PLC模式下的液压装载机设备展开精确的调整，从而使其在系统节能方面得到合理的推进。

2.4纯水液压机械应用

纯水液压机械应用主要是利用纯水作为液压传动的主要动力，以替代其他液压传动介质。目前，纯水液压机械设备的应用受到了各行各业的广泛关注，而机械设计和机械制造厂商也在努力推广将纯水作为液压系统的相关介质。而纯水液压机械系统则具有通用性、灵活性、抗干扰性和高可靠性等特点，因为它是由PLC的核心设备（PLC）实时调整和控制的。因此，即使外界干扰因素较大，纯水液压机构依旧能保持稳定工作。以实现农业生产过程的智能化监控为例，农业技术人员就必须准确地把握环境的变化，通过自动化的信息系统对自然条件的变化做出判断，从而对农业生产进行科学的调控。通过对土壤温度、湿度、自然灾害气候的发生概率、灌溉水源的水质变化等方面的综合应用，使农业技术人员能够及时掌握对农业生产展开调控等相关方式。若要达到精确控制栽培环境因子的目的，就必须对作物生长环境进行人工调控。

3.液压机械传动控制系统的优劣分析

3.1液压机械传动优势

在实际操作中，液压传动控制系统主要被广泛用于机械加工、钢铁冶炼等领域，而对于具本身来说则具有很好的实用价值。液压机械驱动控制系统具有高效率、高电压、高速度、高功率、高集成、微型化等优点。因此该系统能够与微电子技术密切配合，精确地控制功率，并有利于提高机械设计的生产效率。随着科学技术的飞速发展，各行业对液压传动系统的要求也各不相同，其中，液压传动与电子技术紧密结合，在海上发展中发挥着举足轻重的作用。液压机械驱动控制系统布置灵活，反应迅速，体积小，操作方便，负载动态调节，使用效果好，能提高设备的使用寿命。此外，采用液压传动控制系统，可以实现机械设计和生产的自动化，减少了人力的劳动强度的同时有效提高经济效益。

3.2液压机械传动的劣势

液压机械传动系统在使用过程中，要确保其工作的平衡性，最重要一点则是需要避免泄漏，否则会造成液压传动的不平衡，从而影响到整个系统的工作。而外部温度的改变，也会对液压传动系统的工作产生一定的影响，其中，温度会对流体的黏度造成失衡，从而导致系统的性能发生变化，为系统的安全和稳定带来一系列的风险。因此，要确保液压机械传动系统的正常工作，则必须考虑到外界的变化，避免在高温环境中工作，一旦出现故障，必须进行检修和维修。另外液压机械传动控制系统在使用过程中会产生大量的金属粉尘，造成机械设备的磨损、老化、性能逐步降低，严重地影响到液压机械的安全运行。在系统使用之前，若不能将杂质完全清除，使各部件的摩擦系数增大，便会对系统的工作造成不利的影响。经过多年的发展，我国液压机械的技术水平得到了极大的提高。由于技术上的独特性，因此便在我国的机械设计与制造领域得到了广泛的应用，但对于一些零部件对进口的依赖程度来说亦在逐渐上升，而与发达国家相比，我国的自主技术水平存在着很大的差距。要缩小这种差距，就必须加大对液压技术的研究与创新，改进目前国内液压技术在国内的应用中存在的缺陷，加大自主技术和产品的开发力度，使之逐渐超越国外，取得较好的经济效益和社会效益。

4.结语

随着机械设计制造业的快速发展，液压传动系统的应用则能够有效解决传统控制系统的缺点，降低劳动强度和生产成本，促进机械设计制造的自动化发展。而对于未来的发展过程来说，液压机械的控制技术将在更多行业发挥其独特的作用，从而推动机械技术的进步，进一步提高我国综合实力。
参考文献：

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[2]刘辉跃.机械设计制造中液压机械控制系统的应用研究[J].内燃机与配件,2019(23):51-52.

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