机械设计制造中液压机械传动控制系统的应用研究

许锐伟

（广东工业大学华立学院，广东 广州511325）

随着我国工业的不断发展，机械设计制造水平不断提升，其中液压机械传动控制技术及系统在机械设计制造领域的应用日益广泛，能够有效提升机械传动的能量转换效率和控制性能。但液压传动控制系统在应用实践中也暴露出一些问题，因此，需要针对系统的应用问题进行深入研究，以更好地发挥液压机械传动控制系统的作用，从而更好地促进机械设计制造行业的发展。

1 液压机械传动系统基本原理

液压机械传动的作用是使液体保持平衡，使其静止，系统中的液体压强相同。尺寸不一的活塞在系统中依据所受压力施加相应的压力，以保持液体静止，即小活塞施加的压力较小，较大的活塞对应较大的压力。以液体为介质，通过其压力变化实现能量传递，从而驱动机械设备。液压传动涉及的元件很多，最关键的元件有四类，分别为动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件等。

（1）动力元件的主要作用是提供系统运行动力，如液压泵是液压机械传统系统的关键装置，它以齿轮泵为核心，通过齿轮变化传输液体，最常见的容积液压泵是齿轮泵。

（2）执行元件的主要作用是转换液体压力与机械能之间的转换，如液压马达是传动系统中的关键装置，用于转换能量，实现液体对外作用力。

（3）控制元件用于保证系统的稳定运行。系统中的各种阀门就是一种控制元件，如控制液体流向的控制阀，控制运动速度的流量控制阀；液压元件。

（4）辅助元件。液压机械传动系统中的主要辅助元件油箱、滤油器、压力表、蓄能装置、冷却器等。它们也是系统不可缺少的组成部分，是保证保证系统正常运行的关键。

2 液压机械传动的优缺点分析

2.1 液压机械传动的优点

首先，液压机械传动应用范围很广，具有高速、高压、高效，液压机械传动功率比其他传动系统高，且系统集成程度高，具有轻量一体化的优点。其次，液压机械传动系统可以与结合微电子技术实现微小空间内的功率控制，且液压机械传动的灵活性很强，可以按照各个行业的实际需求灵活调整。再次，液压机械传动系统体积小，反应灵敏，具有良好的操控性，速度调节范围广，可以调整载荷。最后，因为系统的介质通常为矿物油，具有良好的润滑性，耐用性好，可以很好地实机械自动化，借助电液联合控制可以实现高度自动化控制。

2.2 液压机械传动的缺点

系统稳定运行的关键之一就是液压系统不能发生泄漏，一旦发生漏油就会造成传动比例平衡被打破。同时温度对液压机械传动的影响也比较大，因为在不同的温度下，系统中的液体粘性不同，从而影响到液压机械传动控制系统的运动特性，进而影响到液压机械传动控制系统稳定运行。基于此，为保证液压机械传动系统正常工作必须注意系统作业温度，避免其在规定温度范围之外工作。另外，液压机械传动系统一旦发生故障，其故障检修难度较大，复杂程度较高，而且液压机械控制系统在运行过程中会对自然环境产生污染，一些液压元件加工过程中会产生金属粉末，这些粉末粘贴在金属管螺纹部位，容易造成密封胶脱落。系统在运行过程中，来自于外部的环境污染物也可能吸附在油箱上，对液压机械传动控制系统的运行稳定带来不利影响。假如系统运行前没有清理干净杂质，内部与外部的杂质混合后会在系统运行过程中产生摩擦，从而影响液压机械传动控制系统的正常运行。

3 机械设计制造中液压机械传动控制系统的应用分析

3.1 液压机械传动控制系统在机床中的应用

液压机械传动控制系统可以用磨床砂轮架、工作台的驱动。例如，车床、刨床等机械设备。这些机械设备在工作中通常需要进行不同速度的运动，有时要快速移动，有时需要迅速移动。因此，可以运用液压机械传动控制系统有效控制机床设备的运动，以满足其工作需求。例如，刨床这类机床设备在工作中需要进行循环高速直线运动，而运用液压机械传动控制系统可以实现刨床高效精准地运动，其控制精度可以达到0.01～0.02 mm。而车床这类机械设备中夹紧、分度、工件运输等装置可以运用液压机械传动控制系统实现高效精准地驱动，从而提高设备的自动化控制水平。

3.2 液压机械传动控制系统在机械行走驱动中的应用

作为机械设计的关键一环，行走驱动对功率、速度、轴旋转等方面的控制有较高要求。运用液压机械传动控制系统可以有效提高机械行走驱动能力，在某些范围内可以高效控制各种运动参数、动力参数，可以在低速低负荷的情况实现良好的控制效果，且系统控制下，传输效率较高，可以实现高效地速度调节，正反运转，因此，液压机械传动控制系统在工程机械行走驱动中的应用越来越广泛，通过液压传动控制系统可以更好地满足工程机械行走驱动需求。

3.3 液压机械传动控制系统在数控车床中的应用

液压机械传动控制系统可以应用于数控车床，高效驱动数控车床中各个元件，如液压下盘夹松，尾架套筒顶退。通过液压机械传动控制系统可以有效确保油泵油箱安全，在出油管路中设置压力继电器，如果压力小于2.0MPa时，系统将发出警报。在夹紧装置中通过液压机械传动控制系统，能够自动调控压力，使其保持正常。在尾架装置中可通过单向节流控制顶出速度，通过减压阀调控顶紧力。

3.4 液压机械传动控制系统在其他方面的应用

随着现代信息技术的不断进步，液压机械传动控制系统被应用于很多领域，除了上述几个方面，在其他方面液压机械传动控制系统的应用也越来越广泛。结合信息技术、微电子技术，自动化控制技术，利用液压机械传动控制系统有效提高系统应用效果，对于企业来说，液压工业的销售额度较高，占整个工业产值的3%，这也反映了液压机械传动控制系统在工业中的重要地位。另外，液压机械传动控制系统具有非常高的传递效率，在实现恒功率输出控制的基础上通过精简系统结构，可以提高功率利用率。

4 结 语

综上所述，随着机械设计制造技术的发展，工程机械智能化、自动化水平不断提升，相应的对机械装置的要求也越来越高。液压机械传动技术和液压机械传动控制系统的发展，使得其机械设计制造领域的应用优势日益凸显。尤其是液压传动控制技术、微电子技术的有机结合可以充分发挥其作用，为机械设计制造的发展奠定坚实基础。但是液压机械传动控制系统也有需要改进之处，因此，需要高度重视并积极完善，推动液压传动控制系统的发展。技针对液压机械传动控制系统基本原理与优缺点，论述其实际应用旨在促进液压机械传动控制系统的应用。