農(nóng)業(yè)機械制造液壓傳動控制系統(tǒng)應用

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摘要：液壓機械傳動控制技術(shù)已經(jīng)在農(nóng)業(yè)機械設計制造中得到了廣泛應用，特別是在大功率、大容量機械設備中應用突出。基于此，文章分析了液壓機械傳動控制系統(tǒng)的設計原理，闡述了液壓機械傳動控制系統(tǒng)的具體應用，以期為相關(guān)領(lǐng)域提供參考。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)機械制造；液壓傳動；控制系統(tǒng)

液壓機械傳動控制技術(shù)是目前較為先進的一種傳動控制技術(shù)，具有較為精準的能量傳送與控制能力。但是在其設計應用過程中，也需要把握好控制原理，根據(jù)農(nóng)業(yè)機械設計制造的實際需求，選擇合理的系統(tǒng)布置方式，利用液壓機械傳動控制系統(tǒng)反應速度快、元件質(zhì)量輕等優(yōu)點，提高農(nóng)業(yè)機械設備自動化水平。

1液壓機械傳動控制系統(tǒng)設計原理

液壓機械傳動控制系統(tǒng)由液壓元件、控制元件、執(zhí)行元件、輔助元件、液壓油等部分組成。其中液壓油泵作為液壓元件，負責將機械能轉(zhuǎn)換為液體液壓能，并由液壓控制閥、管道、蓄能器等裝置控制液壓介質(zhì)壓力，使其保持一定的流量及流動方向。最后通過液壓缸、馬達等執(zhí)行元件，將液體壓力轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，完成相應做功任務。在系統(tǒng)運行過程中，要適中保持液體處于平衡狀態(tài)，在每個階段具有相同的壓強，然后通過設計不同的活塞大小，控制承受壓力范圍，施加所需的壓力。一般將液壓油作為傳動媒介，在能量轉(zhuǎn)換過程中，還需要各部分元件之間的良好配合。液壓機械傳動控制系統(tǒng)主要包含壓力控制、速度控制、方向控制回路，每個回路有其特定控制功能，并通過各個回路的組合運行，實現(xiàn)對元件運動的有效控制[1]。其中壓力控制回路包括調(diào)壓、穩(wěn)壓、變壓和卸壓回路，當壓力高于溢流閥設定壓力時，閥開口度增加，控制液壓泵輸出壓力下降，使系統(tǒng)壓力保持平衡。通過在回路上設置減壓閥和升壓器，對局部回路電壓進行調(diào)節(jié)。為了吸收系統(tǒng)運行中產(chǎn)生的壓力波動，還可以在回路中設置蓄能器。在系統(tǒng)不需要壓力或需要處于低壓運行時，則采用卸壓回路控制壓力下降。速度控制回路分為調(diào)速回路、同步回路兩種，調(diào)速回路負責對單個元件運行速度進行控制，同步回路則是對兩個及以上的元件進行控制，使液壓缸保持同步運行。方向控制回路包括換向回路、鎖緊回路，可以控制主油路換向，將活塞鎖緊，避免工件在某位置停留時發(fā)生移動。只有確保液壓傳動控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，才能為實際生產(chǎn)安全性提供保障[2]。

2液壓機械傳動控制系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)機械設計制造中的應用對策

2.1充分發(fā)揮液壓機械傳動控制系統(tǒng)優(yōu)勢

液壓機械傳動控制系統(tǒng)自身結(jié)構(gòu)簡單、元件質(zhì)量輕，可以靈活運用。在農(nóng)業(yè)機械設計制造中，液壓機械傳動控制系統(tǒng)的應用有利于推動設備小型化、輕量化發(fā)展。相比于傳統(tǒng)的機械傳動系統(tǒng)，液壓機械傳動系統(tǒng)還具有控制穩(wěn)定性強、功率高效等特點，可以防止設備產(chǎn)生過載風險。比如在液壓控制回路中設置的溢流閥，能夠?qū)ο到y(tǒng)運行穩(wěn)定性提到保護作用，如果實際運行壓力超出荷載壓力，可以通過溢流閥將液壓油回送到油箱中。再比如，液壓機械傳動系統(tǒng)的傳動介質(zhì)是液壓油，在系統(tǒng)運行中產(chǎn)生熱量，可以經(jīng)過液壓油分散，從而降低系統(tǒng)溫度，防止出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。液壓油還能夠?qū)υM行潤滑，降低元件運行損耗及故障概率。此外，在液壓機械傳動控制系統(tǒng)的應用過程中，還可以發(fā)揮其自動化程度較高的特點，通過與電子技術(shù)配合使用，根據(jù)實際運行荷載對系統(tǒng)運行作出精準調(diào)控。目前液壓機械傳動控制技術(shù)已經(jīng)被廣泛應用到航天、航海等領(lǐng)域，在農(nóng)業(yè)機械設計制造過程中，也需要發(fā)揮這種先進控制技術(shù)的優(yōu)勢[3]。

2.2控制好液壓機械傳動系統(tǒng)的漏油問題

液壓機械傳動控制系統(tǒng)雖然具有多方面應用優(yōu)勢，但在實際應用過程中，也容易因漏油問題影響系統(tǒng)正常運行。液壓機械傳動控制系統(tǒng)多數(shù)采用液壓油作為傳動介質(zhì)，對傳動介質(zhì)溫度要求高，如果液體介質(zhì)溫度出現(xiàn)變化，會改變整個系統(tǒng)運動特性。在系統(tǒng)實際運行過程中，液壓油還可能受到污染，主要是由于在制造、安裝過程中技術(shù)質(zhì)量偏低，導致液壓油受到焊渣、鐵屑等雜質(zhì)污染，進而會對系統(tǒng)元件產(chǎn)生沖擊，加快各元件的損耗。在整個系統(tǒng)運行過程中，必須保證液壓機械傳動系統(tǒng)的密封性，否則會因液壓油泄漏，引發(fā)環(huán)境污染問題。因此，農(nóng)業(yè)機械設計和制造采用液壓機械傳動系統(tǒng)，必須嚴格控制系統(tǒng)制造及安裝質(zhì)量，確保液壓傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的密封性良好，排除各類污染問題，從而降低液壓機械傳動系統(tǒng)發(fā)生漏油的概率[4]。

2.3液壓機械傳動無級變速器的應用措施

在農(nóng)業(yè)機械設計制造過程中，考慮到液壓機械傳動控制系統(tǒng)實際運行效果受變速器控制效果影響較大，在設計過程中可采用無級變速器，提高系統(tǒng)適用性。在液壓機械傳動系統(tǒng)的正常運行狀態(tài)下，主要通過變量泵和定量馬達維持系統(tǒng)平衡狀態(tài)。系統(tǒng)中發(fā)動機產(chǎn)生的動力經(jīng)過液壓系統(tǒng)達到輪軸，再經(jīng)過離合器達到架體?？梢酝ㄟ^設計差動輪對兩部分動力進行整合，利用差動輪齒圈向外傳輸動力。這種系統(tǒng)設計方式能夠提升傳動系統(tǒng)的整體工作效率，而且可以滿足馬達轉(zhuǎn)動方向調(diào)整等方面的需求。同時，無級變速器的使用可以對機械運動傳輸速度進行調(diào)節(jié)，確保在不同速度狀態(tài)下，系統(tǒng)都能夠保持穩(wěn)定運行。目前無級變速器在工程機械設備中應用較為廣泛，在農(nóng)業(yè)機械設計制造中，也應積極引入無級變速器技術(shù)，進一步提高液壓機械傳動控制系統(tǒng)的控制能力。

2.4加快純水液壓機械傳動控制技術(shù)研究

針對采用液壓油作為傳動介質(zhì)可能引發(fā)的漏油和污染問題，目前純水液壓傳動系統(tǒng)的研究受到了關(guān)注。該技術(shù)是采用純水作為液壓機械傳動控制系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換介質(zhì)，相比于傳統(tǒng)液壓傳動系統(tǒng)，運行成本更低，但介質(zhì)獲取的技術(shù)性難度較高。在利用純水作為能量轉(zhuǎn)換介質(zhì)時，需要采取特殊的處理技術(shù)方法。經(jīng)過處理后，通過采用純水作為原料，能夠有效降低成本，解決液壓油傳動存在的不安全隱患。由于純水具有阻燃性，而且壓縮系數(shù)較低，即使發(fā)生泄漏，也不會對環(huán)境造成污染。因此，關(guān)于純水液壓機械傳動控制技術(shù)的研究受到了廣泛關(guān)注，但是目前技術(shù)還不夠成熟，在農(nóng)業(yè)機械設計制造中的應用較少。通過加快其技術(shù)研究及應用，有利于提升農(nóng)業(yè)機械設備使用的綜合效益。

2.5關(guān)注液壓機械傳動控制技術(shù)研究發(fā)展

目前液壓機械傳動控制技術(shù)已經(jīng)在農(nóng)業(yè)機械設計制造領(lǐng)域得到了一定范圍的推廣和應用，包括電子控制技術(shù)、純水傳動技術(shù)等方面的研究進展較快，液壓機械傳動控制技術(shù)水平不斷提升。在實際使用過程中，應關(guān)注于液壓機械傳動技術(shù)的最新研究進展，通過引入先進的技術(shù)手段，提高設備功能和性能的完善性。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機械化水平的提高，一些大型機械設備也在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中得到了應用，在液壓機械傳動控制方面，具有高集成化發(fā)展趨勢，從而快速滿足系統(tǒng)調(diào)控需求。同時，在實際控制運行過程中，對液壓傳動控制精度也提出了更高要求，目前我國自主研發(fā)的技術(shù)設備，主要在精度控制方面取得了顯著成果。在此情況下，可以使液壓機械傳動控制技術(shù)的適用范圍進一步擴大，相比于傳統(tǒng)控制技術(shù)，具有更加突出的應用優(yōu)勢。應根據(jù)農(nóng)業(yè)機械設備的實際使用需求，合理選擇液壓傳動控制技術(shù)實現(xiàn)方式，進一步提高系統(tǒng)穩(wěn)定性及控制效率。

3結(jié)束語

綜上所述，在農(nóng)業(yè)機械設計制造過程中，液壓機械傳動系統(tǒng)的設計和應用直接關(guān)系著農(nóng)業(yè)機械設備的運行穩(wěn)定性。通過采取合理的設計方式，充分發(fā)揮液壓機械傳動控制系統(tǒng)自身優(yōu)勢，并針對其可能出現(xiàn)的問題采取防控措施，可以最大化的滿足實際生產(chǎn)需求，為設備運行可靠性提供保障。此外，應關(guān)注于液壓機械傳動控制技術(shù)的研究發(fā)展，促進相關(guān)研究成果的轉(zhuǎn)化。

參考文獻：

[1]田志遠，于明輝.機械設計制造中液壓機械傳動控制系統(tǒng)的應用[J].內(nèi)燃機與配件，2019(21)：254-255.

[2]張振濤.機械設計制造中液壓機械傳動控制系統(tǒng)的應用研究[J].湖北農(nóng)機化，2019(19)：127.

[3]武衛(wèi).試析機械設計制造中液壓機械傳動控制系統(tǒng)的運用[J].南方農(nóng)機，2019，50(19)：113.

[4]韓慶.機械設計制造中液壓機械傳動控制系統(tǒng)的應用[J].科技創(chuàng)新與應用，2015(16)：105-106.

作者：肖雨梅 孟磊 王海龍 單位：荊楚理工學院