機械制造中液壓機械傳動控制系統(tǒng)的應用

機械制造中液壓機械傳動控制系統(tǒng)的應用液壓傳動是以液體為工作介質(zhì)，利用其壓力實現(xiàn)能量傳遞和機械設備運動的控制，與氣壓傳動、機械傳動、電氣傳動共同構(gòu)成機械設備的主要傳動方式。液壓機械傳動控制系統(tǒng)是流體傳動與控制技術相結(jié)合的先進技術，具有集成化、輕質(zhì)化、效率高、穩(wěn)定性高、換擋自動化等特點，能提高機械制造的質(zhì)量和效率，推動工業(yè)化發(fā)展。液壓機械傳動控制系統(tǒng)的基本原理液壓機械傳動控制系統(tǒng)以液體保持平衡狀態(tài)為基礎，利用液壓泵將原動機的機械能轉(zhuǎn)換為便于輸送的液壓能，然后依靠油液內(nèi)部壓力能的變化來傳遞能量，然后利用液壓缸或液壓馬達將液壓能轉(zhuǎn)換為機械能，驅(qū)動機械設備實現(xiàn)直線往復或回轉(zhuǎn)運動。液壓機械傳動控制系統(tǒng)由以下四部分組成：①動力元件，是將原動機的機械能轉(zhuǎn)換為液壓能的裝置，主要是液壓泵，包括齒輪泵、柱塞泵、葉片泵等。②執(zhí)行元件，是將液壓能轉(zhuǎn)換為機械能的裝置，包括液壓馬達、液壓缸，能在壓力油的作用下輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速或力和運動。③控制元件，是控制液壓油壓力、方向、流量的裝置，包括溢流閥、換向閥、節(jié)流閥等。④輔助元件，是使液壓傳動系統(tǒng)正常運行，保證其性能、效率、壽命的重要裝置，包括蓄能器、油箱、管件、密封件等。液壓機械傳動控制系統(tǒng)的特征分析液壓機械傳動控制系統(tǒng)的特征具體表現(xiàn)在以下方面：①功率高，相較于機械傳動，在相同功率下液壓元件具有更小的體積和更輕的重量，能對其進行靈活配置，實現(xiàn)系統(tǒng)高度集成化，推動液壓機械小型化發(fā)展。②不會有過載的危險。液壓系統(tǒng)中有溢流閥，當壓力超過設定壓力時液壓油經(jīng)其流回油箱，保證系統(tǒng)壓力不超過設定壓力，實現(xiàn)過載保護。③穩(wěn)定性好，液壓傳動一般用液壓油作為傳動介質(zhì)，能有效傳遞機械工作中產(chǎn)生的熱量，降低系統(tǒng)溫度，液壓油還能對液壓元件進行良好潤滑，保證機械設備運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。④自動化程度高，液壓傳動設備與電氣元件、可編程控制器、電磁閥、計算機技術結(jié)合，實現(xiàn)換擋自動化等自動化。⑤調(diào)速較容易，通過節(jié)流閥對流量的調(diào)節(jié)可實現(xiàn)對速度的控制，將液壓功率流與機械傳動功率流并聯(lián)，能將液壓傳動的可控調(diào)速與機械傳動的高效率相結(jié)合，實現(xiàn)無級調(diào)速。液壓機械傳動控制系統(tǒng)在機械制造中的應用液壓機械傳動廣泛用于機械制造中，主要有機床工業(yè)的數(shù)控車床、龍門刨床，金屬工業(yè)的鑄造機、鍛壓機，塑料工業(yè)的塑料包裝注塑機、塑料中空吹塑機等。（1）液壓機械傳動控制系統(tǒng)在數(shù)控車床中的應用。利用楔形機構(gòu)將液壓系統(tǒng)輸出的軸向推拉力經(jīng)拉桿傳遞到動力卡盤上轉(zhuǎn)變?yōu)閵A緊工件的夾緊力，并通過控制系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)力的大小。通過液壓油缸推動套筒移動、鎖緊、轉(zhuǎn)位，實現(xiàn)活動頂尖對工件的軸向頂緊。數(shù)控車床采用液壓自定心中心架進行工件支承，能提高細長軸的剛性，防止其在加工中產(chǎn)生彎曲。（2）液壓機械傳動控制系統(tǒng)在鍛壓機中的應用。液壓傳動控制系統(tǒng)在鍛壓機中的應用能克服機械傳動鍛壓機沖擊大、氣動鍛壓機不平穩(wěn)的缺點，具有系統(tǒng)平穩(wěn)、輸出壓力大、控制智能化等優(yōu)點，除用于鍛壓設備的主傳動系統(tǒng)外，還用于錘頭的液壓進給、定位、提升及液壓鋸床、液壓自動送料機、鍛坯液壓轉(zhuǎn)運車等輔助設備。液壓鍛造機采用靜壓力，能有效減少噪聲污染，鍛件高度方向尺寸可控制在2毫米內(nèi)，實現(xiàn)少無切削加工。（3）液壓機械傳動控制系統(tǒng)在塑料包裝注塑機中的應用。中國制造2025將“綠色制造”列為五大重點工程之一，強調(diào)在機械制造中要實現(xiàn)制造工藝綠色化、能源利用節(jié)約化、生產(chǎn)過程清潔化。在塑料制品注塑生產(chǎn)中，發(fā)展包裝制品資源節(jié)約型“薄壁化”，利用蓄能器取代大流量油泵，提高注射速度，降低系統(tǒng)能耗。采用高動態(tài)響應高性能電液比例方向節(jié)流閥進行注射過程控制，縮短響應時間，實現(xiàn)高速成型。我國液壓機械傳動控制系統(tǒng)存在的問題及對策4.1存在的問題液壓元件在制造精度上的要求較高，我國液壓核心元件技術水平較低，關鍵技術產(chǎn)品依賴進口。液壓機械傳動主要是以液壓油為傳動介質(zhì)，在運行過程中可能會出現(xiàn)漏油和液壓油溫度變化的現(xiàn)象，造成傳動比率不穩(wěn)定，降低液壓油的潤滑效果，影響能量和運動的傳輸及液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性，進而影響機械制造產(chǎn)品的質(zhì)量。液壓傳動對油液的污染比較敏感，液壓元件在制造、運輸、安裝、維修中帶入的鐵屑、焊渣、銹片，周圍環(huán)境中的塵埃、水滴、空氣，液壓系統(tǒng)工作中產(chǎn)生的金屬顆粒都會造成油液的污染，造成液壓元件加速磨損、泵閥性能下降、系統(tǒng)沖擊震動等不良影響，由于液壓機械傳動控制系統(tǒng)的密封性使得故障檢查與維修工作難度較大。4.2解決對策為促進液壓機械傳動控制系統(tǒng)在機械制造領域的發(fā)展，需要政府加強頂層設計，在“中國制造2025”國家戰(zhàn)略的基礎上制定具體的液壓傳動產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，完善液壓傳動控制系統(tǒng)技術標準，建立檢測平臺，規(guī)范工藝和產(chǎn)品，淘汰質(zhì)量差、水平低、污染大的落后企業(yè)，解決國內(nèi)企業(yè)同質(zhì)化嚴重，低端產(chǎn)品產(chǎn)能過剩的問題。加大財稅支持力度，鼓勵科技創(chuàng)新，圍繞傳動部件、智能控制系統(tǒng)、密封件、發(fā)動機等核心液壓件進行研發(fā)，解決設計缺陷，提高制造水平和裝配精度，保證液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性和使用壽命。完善液壓設備操作、維護、保養(yǎng)制度，加強對液壓行業(yè)技術人員專業(yè)知識和實踐技能的培訓，開展校企合作，重視液壓傳動人才培養(yǎng)。結(jié)語液壓機械傳動控制系