現代工程機械液壓控制技術(shù)應用論文
液壓系統具有體積小、功率密度大、易于安裝、可控性好等諸多優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現無(wú)極調速、快速響應等功能。但液壓系統由于本身的復雜性，也存在著(zhù)運行可靠性較低的缺點(diǎn)。因此，加強液壓系統的診斷和維護研究，對于確保液壓系統的穩定運行具有重要意義。
一、液壓技術(shù)的內容
液壓技術(shù)的主要內容如下：①先導控制技術(shù)，即用較小的力度去操作操縱手桿，由操縱手桿生成相應的控制信號，藉此對較大功率的主閥芯進(jìn)行控制；②通過(guò)負載傳感技術(shù)，克服工程機械荷載變化大及多路閥復合操作彼此干擾的問(wèn)題；③將計算機控制技術(shù)在工程機械領(lǐng)域進(jìn)行應用，為智能化控制系統的實(shí)現提供硬件保障；④將伺服技術(shù)、比例技術(shù)用于工程機械精密控制，從而實(shí)現操作上的方便和控制上的高精度；⑤運用液壓泵控制技術(shù)，提升發(fā)動(dòng)機的控制及利用效率。
二、現代工程機械液壓控制技術(shù)的應用
1.定量泵設計
在以往的工程機械系統設計中，或是小型工程機械的設計中，一般選擇定量泵設計。該設計方法的基本原則如下：系統的最大工作流量和最小工作壓力之積換算為系統的最大輸出功率后不得大于發(fā)動(dòng)機凈功率。但該設計方法在通常工況下的功率利用系數不高，且不利于較強控制功能的實(shí)現，故性能較差，僅在小型汽車(chē)起重機、隨車(chē)起重運輸車(chē)等設備中使用。
2.單泵恒功率控制
單泵控制技術(shù)是借助變量控制系統來(lái)達到控制變量泵排量的目的，而更早的恒功率控制是借助對變量系統中兩根彈簧彈力的區別設定來(lái)達到控制變量泵輸出流量的目的，其運行曲線(xiàn)為一條折線(xiàn)。當系統壓力增至第一根彈簧的預設壓力時(shí)，變量泵排量趨于降低，當壓力達到第二根彈簧的預設壓力后，變量泵變量曲線(xiàn)的斜度產(chǎn)生變化。藉由上述控制，讓變量曲線(xiàn)上P與Q之積的離散值向常數C靠攏。經(jīng)過(guò)這一控制過(guò)程，一方面大幅增加了發(fā)動(dòng)機功率的利用系數，另一方面可防止因超載而導致的發(fā)動(dòng)機熄火。
3.雙泵恒功率控制
雙泵恒功率控制主要有兩種組合形式。一是分功率控制技術(shù)，即依照各泵所控制執行機構的真實(shí)功率需求，將機器功率以特定比例分給各泵。采用分功率控制技術(shù)時(shí)，各泵都有單獨的變量調控機構，從而使相應的執行機構運行在計劃的工作曲線(xiàn)上。分功率控制技術(shù)的最大缺陷是無(wú)法最大化發(fā)揮發(fā)動(dòng)機功率，當其中一泵因各種原因而應該退出工作時(shí)，其功率無(wú)法被另外一泵所使用，使發(fā)動(dòng)機處于“大馬拉小車(chē)”的工作狀態(tài)，因此不宜用于大型工程機械之中。二是總功率控制技術(shù)，即共用同一變量機構，各泵保持同等流量，其作用于彈簧上的載荷為各泵工作載荷的加成。當總載荷的1/2值滿(mǎn)足彈簧預設值以后，主泵逐漸出現變量，其變量機理與單泵恒功率控制相同。
4.計算機控制功率優(yōu)化技術(shù)
傳統的恒功率控制技術(shù)難以實(shí)現控制系統和柴油機之間的良好匹配，油泵輸出扭矩遠達不到發(fā)送機最大輸出扭矩。同時(shí)，當柴油機性能下滑時(shí)，常因柴油機轉速較低而造成熄火。計算機功率優(yōu)化控制技術(shù)是將先進(jìn)的計算機技術(shù)應用到液壓控制系統之中，通過(guò)對系統運行參數的實(shí)時(shí)采集和智能化演算、分析，對柴油機轉速、油門(mén)開(kāi)度、液壓泵排量等進(jìn)行自動(dòng)調節，以實(shí)現控制系統與柴油機之間的最佳匹配，同時(shí)使系統變得更加簡(jiǎn)單化。
三、現代工程機械液壓系統故障的診斷辦法
1.直觀(guān)檢查
直接檢查即診斷人員憑借看、聽(tīng)、摸等方式對液壓系統實(shí)施檢查，并結合個(gè)人診斷經(jīng)驗，分析、總結故障原因。直接檢查法的具體內容如下：觀(guān)察液壓油顏色，并與正常顏色進(jìn)行比較，分析油液是否變質(zhì)；部分液壓元件因長(cháng)期在高溫、高負荷條件下作業(yè)，會(huì )發(fā)生顏色改變，可用肉眼直接觀(guān)察到。在液壓設備運轉期間，可通過(guò)設備聲音來(lái)判斷其狀態(tài)，若設備出現雜音，很可能是系統的內部元件發(fā)生損壞；若聲音較為沉悶，應著(zhù)重檢查液壓油濃度是否異常，發(fā)現油液濃度過(guò)大時(shí)應及時(shí)予以更換。觸摸也是一種有效的故障診斷方法，正常情況下液壓元件表面是光滑、細密的，若觸摸時(shí)有粗糙扎手的感覺(jué)，可初步判斷元件發(fā)生硬傷，比如設備在劇烈震動(dòng)時(shí)，可能使一些元件之間發(fā)生碰撞，從而留下物理硬傷。
2.排除分析
排除分析法即借助對液壓系統的整體把握，依次將未發(fā)生故障的環(huán)節排除在外，逐漸明確故障診斷范圍，從而避免不必要的診斷環(huán)節，有效增加系統故障診斷的準確度。此外，以排除分析法為基礎，可進(jìn)一步進(jìn)行邏輯分析診斷，即借助對故障環(huán)節的分析，判斷故障出現的具體原因。
四、現代工程機械液壓系統的維護辦法
1.正確使用液壓油
液壓系統中經(jīng)常出現的各類(lèi)故障及損壞情況，大多由于油液變質(zhì)和密封破壞所導致。為此，應做好液壓油清洗工作，確保液壓油清潔。油品性能可依照實(shí)際需求來(lái)選用，并確保油品潔凈、無(wú)污染。
2.預防空氣進(jìn)入
液壓系統中一旦混入空氣，會(huì )使油液產(chǎn)生泡沫，降低油液工作性能，并導致液壓執行元件在運轉時(shí)出現力度不足、運行緩慢等情況。為此，要采取有效措施來(lái)防止空氣混入系統，特別是注意回油時(shí)不要帶入空氣，且不能使油箱內液位低于回油管以下。若系統中已經(jīng)混入空氣，要盡快定位漏氣的位置，予以妥善修復，同時(shí)設法將混入系統內的空氣排出。
3.延長(cháng)液壓油濾芯使用壽命
首先，改善油液質(zhì)量。在確定液壓系統所需液壓油的清潔度等級后，應盡可能維持這一清潔度等級，確保系統始終在該清潔度下運轉和工作，這樣可以有效避免因油液污染而導致的元件損壞，從而增加系統的使用年限。其次，防止液壓油污染。高污染侵入率會(huì )額外增加濾油器濾芯的工作負擔，導致濾油器失效或使用年限下降等。要想降低污染侵入率，關(guān)鍵是對可能進(jìn)入系統的外界污染的通路進(jìn)行封堵、限制。因此，應對設備進(jìn)行仔細檢查，確保設備油口等敞口處保持蓋好狀態(tài)；在對設備進(jìn)行分解和重裝操作時(shí)，也要在經(jīng)過(guò)保護和潔凈處理的環(huán)境下進(jìn)行，以免空氣粉塵等污染物混入系統之中。
4.日常維護
液壓執行元件在長(cháng)久使用之后，其殘留污物會(huì )干擾閥芯與閥體之間的配合，造成密封不足、動(dòng)作失靈等，使液壓系統循環(huán)不暢。遇到這一情況，要對元件進(jìn)行清洗或直接更換總成。液壓泵啟動(dòng)前，應將泵內注滿(mǎn)油，避免液壓泵空轉受損。當液壓系統運行穩定之后，維護人員要密切關(guān)注溫度、壓力等參數變化，并注意傾聽(tīng)設備運轉有無(wú)雜音，一旦發(fā)現異常情況，要第一時(shí)間予以處理，以確保系統運行的安全、穩定。結語(yǔ)液壓控制技術(shù)是工程機械領(lǐng)域的重要技術(shù)之一，其在大型機械制造業(yè)中發(fā)揮的作用與日俱增。但由于種種原因，在機械液壓系統的使用過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生一些問(wèn)題。為此，必須做好設備的故障檢修工作，及時(shí)地發(fā)現和處理問(wèn)題，從而保障機械設備的安全、穩定運行。
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