机械设计中液压机械传动控制系统的优化措施

机械设计中液压机械传动控制系统的优化措施摘要：随着科学技术的不断发展，技术设备更新换代的速度越来越快，机械制造业迎来了发展的高峰期。液压机械传动系统有了更宽广的应用空间，受到更多的关注。文章首先分析了液压机械传动控制系统的原理，接着指出了液压机械传动控制系统的实际应用，最后提出了优化措施。关键词：机械设计；液压机械；传动控制系统；优化措施随着我国现代化进程的加快，大型工程设备急需开发和应用，液压传动因其传递功率大、低速稳定性好、可无极调速等优点，在这些工程设备开发和设计中得到了广泛的关注和应用，同时也满足了这些设备对生产效率和精度较高的要求。液压机械传动控制系统的发展，促进了相关技术的发展，取得了良好的效果，实现了一定的控制目标，为大型工程机械装备能在极端环境中工作，并达到精度要求成为可能。因此不断优化液压机械传动控制系统十分必要。一、 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。改变阀芯相对于阀体位置即可对流量、压力及流向的控制。实现阀芯动作的方式有手动、机动、电磁动、液动、电液动等，液压系统控制方式较多。随着计算机技术的发展，把液压控制方式与计算机控制技术结合起来是液压传动系统控制发展的方向。二、 液压机械传动控制系统在机械设计制造中的应用（一）液压控制系统在汽车转向中的应用家用汽车尤其是重型工程汽车的转向操纵，若完全依靠人力转向，不但费力而且影响汽车的操控，故现代汽车多采用转向助力机构。液压助力就是依靠方向盘转动带动螺旋传动机构将其转变为丝杆的轴向移动，通过连杆移动液压控制阀阀芯亦做轴向移动，改变阀芯与阀体相对位置，使阀体外接油路接通或断开，继而实现给液压缸供给压力油液，液压缸将液压能转变成机械能增力输出再通过杠杆机构放大，迫使轮胎转向。与此同时，液压缸活塞杆输出移动通过杠杆使不完全齿轮旋转，啮合齿条使螺母作反向移动，阀芯与阀体恢复到原始位置，完成一轮转向操作。（二） 液压控制系统在煤矿斜井提升胶带运输机中的应用矿用胶带运输机基本工作原理是依靠驱动滚筒外表面与环绕其上的胶带内表面的摩擦力作为运输机驱动动力的。提高胶带运输机运输能力的途径有三个方面因素：（1）增大摩擦系数；（2）增加胶带与滚筒围包角；（3）增加胶带张紧力。通常为保证胶带运输机既有一定的运输能力，又不至于因张紧力过大而使胶带断裂，需给胶带运输机提供恒定的张紧力，如图所示，为恒张力液压伺服系统图，张紧绞车通过钢丝绳牵引胶带运输机活动导向滚筒，使胶带运输机保持一定张力。由于胶带运输机工作过程因其负载有一定波动变化，为此安装一个力传感器，检测钢丝绳实际张紧力，与给定张紧力进行比较，得出差值，放大此差值并作为控制信号，控制电液伺服阀进出液压缸油液方向和流量，液压缸带动动滑轮上下动作，保证胶带运输机张紧力恒定。（三） 液压机械传动控制系统在其他场合的应用液压技术的应用与发展也得益于计算机技术的普遍应用，液压技术与计算机技术相结合，能够扩大液压机械传动系统的应用范围，更好地完成工作控制目标。液压机械传动控制系统与传统的机械传动技术相比较，能够更加准确地控制目标参数，传递效率高，故液压机械传动控制系统不但在机械设计制造中应用的前景十分可观，在不久的未来，将也会在更多的其他工业领域领域的应用越来越广泛，为企业提高效益起到积极的促进作用。三、机械设计中液压机械传动控制系统的优化（一） 液压传动系统软件系统的构建和常规的微型计算机本质体系一样同样也是由硬件体系以及软件体系这两大体系所构建而成的。微型处理器、存储设备、接收输出装置、编程装置、I/O部分与其余外接的装置构成对应的硬件体系。各个环节又借助总线加以联结。不仅如此，在开展液压工艺的环节中，其要求联络液压传动编程工艺展开全方位的运用。液压体系的各个体统变成液压传动对应的程序，通常有客户程序以及软件程序两种。一个整体的液压传动体系要求包含对应的软件程序，PLC的运作由它来进行管理。客户软件是依照客户对应的要求所编订软件程序。硬件体系以及软件体系组建成为一个整体的液压体系，两者缺一不可。（二） 液压传动技术体系的分析为可以让液压组态的传动收益更高，在开展总体性的管理当中，要求将其运用的界面设计得更加的简化、灵活并具有一定的使用意义，有着突出的处理功能，较强的网络体系，有多种硬件所联结，操作环节管理简便，构建初始设置便捷的特征与性能。组态环境是一种完整且独立的工具，在组态环境当中就所有性能工具展开对应的设置，工作人员规划并建立起属于自身的运用体系。使用者设置组建数据库，称作是组态结论信息库。作业环境非常独立，属于一种单独存在的体系，客户定义的各个信息都能够在此处置。客户设计的组态也可以实现目标。客户使用参考体系进行运作之时，由其运作环境以及其对应的数据库所构建而成。液压数据也可以在组态体系当中更清晰。现如今，在液压组态的信息管理过程当中，其要求实现较强的模块性能，并且不同的模板之间都有着各自单独的性能。MCGS体制的装置驱动、图像呈现与软件流程管理的所有作业都是由几大基本模块所构建而成。MCGS的实时管理体系，整体的可信程度相对较高。器械规划中液压机械传动管理体系的运用非常的关键，其可以让机械规划体制得到全面的改善。在开展总体管理的环节当中，其要求借助不同的形式让机械管理的效益不断提升。不仅如此，要求我们借助机械控制传动体系的特点，就组态数据信息架构展开对应的设计规划，最后让液压机械的设计更科学合理。总之，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。同时对液压传动控制系统进行不断