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液压传动系统的改革创新论文
液压传动系统的改革创新论文 摘要:随着液压伺服控制技术的飞速发展,液压伺服系统的应用越来越广泛, 随之液压伺服控制也出现了一些新的特点,基于此对于液压伺服系统的工作原理 进行研究,并进一步探讨液压传动的优点和缺点和改造方向,以期能够对于相关 工作人员提供参考。关键词:数控液压伺服系统数控改造 一、引言 液压控制技术是以流体力学、液压传动和液力传动为基础,应用现代控制 理论、模糊控制理论,将计算机技术、集成传感器技术应用到液压技术和电子技 术中,为实现机械工程自动化或生产现代化而发展起来的一门技术,它广泛的应 用于国民经济的各行各业,在农业、化工、轻纺、交通运输、机械制造中都有广 泛的应用,尤其在高、新、尖装备中更为突出。随着机电一体化的进程不断加快, 技术装各的工作精度、响应速度和自动化程度的要求不断提高,对液压控制技术 的要求也越来越高,文章基于此,首先分析了液压伺服控制系统的工作特点,并 进一步探讨了液压传动的优点和缺点和改造方向。
二、液压伺服控制系统原理 目前以高压液体作为驱动源的伺服系统在各行各业应用十分的广泛,液压 伺服控制具有以下优点:易于实现直线运动的速度位移及力控制,驱动力、力矩 和功率大,尺寸小重量轻,加速性能好,响应速度快,控制精度高,稳定性容易 保证等。
液压伺服控制系统的工作特点:(1)在系统的输出和输入之间存在反馈连 接,从而组成闭环控制系统。反馈介质可以是机械的,电气的、气动的、液压的 或它们的组合形式。(2)系统的主反馈是负反馈,即反馈信号与输入信号相反, 两者相比较得偏差信号控制液压能源,输入到液压元件的能量,使其向减小偏差 的方向移动,既以偏差来减小偏差。(3)系统的输入信号的功率很小,而系统的 输出功率可以达到很大。因此它是一个功率放大装置,功率放大所需的能量由液 压能源供给,供给能量的控制是根据伺服系统偏差大小自动进行的。
综上所述,液压伺服控制系统的工作原理就是流体动力的反馈控制。即利用反馈连接得到偏差信号,再利用偏差信号去控制液压能源输入到系统的能量, 使系统向着减小偏差的方向变化,从而使系统的实际输出与希望值相符。
在液压伺服控制系统中,控制信号的形式有机液伺服系统、电液伺服系统 和气液伺服系统。机液伺服系统中系统的给定、反馈和比较环节采用机械构件, 常用于飞机舵面操纵系统、汽车转向装置和液压仿形机床及工程机械。但反馈机 构中的摩擦、间隙和惯性会对系统精度产生不利影响。电液伺服系统中误差信号 的检测、校正和初始放大采用电气和电子元件或计算机,形成模拟伺服系统、数 字伺服系统或数字模拟混合伺服系统。电液伺服系统具有控制精度高、响应速度 高、信号处理灵活和应用广泛等优点,可以组成位置、速度和力等方面的伺服系 统。
三、液压传动帕优点和缺点 液压传动系统的主要优点液压传动之所以能得到广泛的应用,是因为它与 机械传动、电气传动相比,具有以下主要优点:
1液压传动是由油路连接,借助油管的连接可以方便灵活的布置传动机构, 这是比机械传动优越的地方。例如,在井下抽取石油的泵可采用液压传动来驱动, 以克服长驱动轴效率低的缺点。由于液压缸的推力很大,且容易布置。在挖掘机 等重型工程机械上已基本取代了老式的机械传动,不仅操作方便,而且外形美观 大方。
2液压传动装置的重量轻、结构紧凑、惯性小。例如相同功率液压马达的 体积为电动机的12%~13%。液压泵和液压马达单位功率的体积目前是发电机和 电动机的1/10,可在大范围内实现无级调速。借助阀或变量泵、变量马达可实 现无级调速,调速范围可达1:2000,并可在液压装置运行的过程中进行调速。
3传递运动均匀平稳,负载变化时速度较稳定。因此,金属切削机床中磨 床的传动现在几乎都采用液压传动。液压装置易于实现过载保护,使用安全、可 靠,不会因过载而造成主件损坏:各液压元件能同时自行润滑,因此使用寿命长。
液压传动容易实现自动化。借助于各种控制阀,特别是采用液压控制和电气控制 结合使用时,能很容易的实现复杂的自动工作循环,而且可以实现遥控。液压元 件己实现了标准化、系列化、和通用化,便于设计、制造和推广使用。
液压传动系统的主要缺点:1液压系统的漏油等因素,影响运动的平稳性和正确性,使液压传动不能保证严格的传动比:2液压传动对油温的变化比较敏 感,温度变化时,液体勃性变化引起运动特性变化,使工作稳定性受到影响,所 以不宜在温度变化很大的环境条件下工作:3为了减少泄漏以及满足某些性能上 的要求,液压元件制造和装配精度要求比较高,加工工艺比较复杂。液压传动要 求有单独的能源,不像电源那样使用方便。液压系统发生的故障不易检查和排除。
总之,液压传动的优点是主要的,随着设计制造和使用水平的不断提高, 有些缺点正在逐步加以克服。
四、机床数控改造方向 (二)先局部后整体。确定改造步骤时,应把整个电气设备部分改造先分成 若干个子系统进行,如数控系统、测量系统、主轴、进给系统、面板控制与强电 部分等,待各系统基本成型后再互联完成全系统工作。这样可使改造工作减少遗 漏和差错。在每个子系统工作中,应先做技术性较低的、工作量较大的工作,然 后做技术性高的、要求精细的工作,做到先易后难、先局部后整体,有条不紊、 循序渐进。
(三)提高可靠性。数控机床是一种高精度、高效率的自动化设备,如果发 生故障其损失就更大,所以提高数控机床的可靠性就显得尤为重要。可靠度是评 价可靠性的主要定量指标之一,其定义为:产品在规定条件下和规定时间内,完 成规定功能的概率。对数控机床来说,它的规定条件是指其环境条件、工作条件 及工作方式等,例如温度、湿度、振动、电源、干扰强度和操作规程等。这里的 功能主要指数控机床的使用功能,例如数控机床的各种机能,伺服性能等。
五、结语 液压技术在高、新、尖技术装备中有着举足轻重的作用,掌握液压控。