機械制造中液壓機械傳動控制系統的應用

機械制造中液壓機械傳動控制系統的應用液壓傳動是以液體為工作介質，利用其壓力實現能量傳遞和機械設備運動的控制，與氣壓傳動、機械傳動、電氣傳動共同構成機械設備的主要傳動方式。液壓機械傳動控制系統是流體傳動與控制技術相結合的先進技術，具有集成化、輕質化、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量和效率，推動工業(yè)化發(fā)展。液壓機械傳動控制系統的基本原理液壓機械傳動控制系統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換為便于輸送的液壓能，然后依靠油液內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換為機械能，驅動機械設備實現直線往復或回轉運動。液壓機械傳動控制系統由以下四部分組成：①動力元件，是將原動機的機械能轉換為液壓能的裝置，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矩和轉速或力和運動。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的特征分析液壓機械傳動控制系統的特征具體表現在以下方面：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，實現系統高度集成化，推動液壓機械小型化發(fā)展。②不會有過載的危險。液壓系統中有溢流閥，當壓力超過設定壓力時液壓油經其流回油箱，保證系統壓力不超過設定壓力，實現過載保護。③穩(wěn)定性好，液壓傳動一般用液壓油作為傳動介質，能有效傳遞機械工作中產生的熱量，降低系統溫度，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、計算機技術結合，實現換擋自動化等自動化。⑤調速較容易，通過節(jié)流閥對流量的調節(jié)可實現對速度的控制，將液壓功率流與機械傳動功率流并聯，能將液壓傳動的可控調速與機械傳動的高效率相結合，實現無級調速。液壓機械傳動控制系統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在數控車床中的應用。利用楔形機構將液壓系統輸出的軸向推拉力經拉桿傳遞到動力卡盤上轉變?yōu)閵A緊工件的夾緊力，并通過控制系統自動調節(jié)力的大小。通過液壓油缸推動套筒移動、鎖緊、轉位，實現活動頂尖對工件的軸向頂緊。數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，防止其在加工中產生彎曲。（2）液壓機械傳動控制系統在鍛壓機中的應用。液壓傳動控制系統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，實現少無切削加工。（3）液壓機械傳動控制系統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，強調在機械制造中要實現制造工藝綠色化、能源利用節(jié)約化、生產過程清潔化。在塑料制品注塑生產中，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，實現高速成型。我國液壓機械傳動控制系統存在的問題及對策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，關鍵技術產品依賴進口。液壓機械傳動主要是以液壓油為傳動介質，在運行過程中可能會出現漏油和液壓油溫度變化的現象，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的穩(wěn)定性，進而影響機械制造產品的質量。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，液壓系統工作中產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、系統沖擊震動等不良影響，由于液壓機械傳動控制系統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業(yè)發(fā)展規(guī)劃，完善液壓傳動控制系統技術標準，建立檢測平臺，規(guī)范工藝和產品，淘汰質量差、水平低、污染大的落后企業(yè)，解決國內企業(yè)同質化嚴重，低端產品產能過剩的問題。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、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)。結語液壓機械傳動控制系