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摘要：液压机械传动控制系统能够较好地满足不同行业对机械设备的制造需求，其具有高效、高速、高压的特点，在应用中其可传动的能量巨大，装备的集成化作用明显，有助于装备制造向小型化、轻量化的发展。本文在对液压机械传动系统的基本原理及优缺点深入分析的基础上，对液压机械传动控制系统在机械设计和制造中的创新实践展开阐述，将为基于液压机械传动控制系统在机械设计及制造应用提供参考。
关键词：液压；机械；设计；制造
随着我国工业装备水平的日益提升，在机械设计中广泛地采用液压机械传动系统来满足不断提高的装备性能要求。这二者的互助性发展极大地促进了我国工业整体水平的上档升级。当前，液压机械传动控制系统能够较好地满足不同行业对机械设备的制造需求，同时基于液压机械传动控制系统的机械设计及制造不仅可以实现控制系统优化，也有益于装备制造的高集成化发展要求。当前，产业发展的相关评测资料显示，液压传动控制系统在机械设计制造行业中取得了较好的客户满意度。但就其自身的一些问题还是限制了应用层面的发展，如控制系统集成化问题等，与国际领先技术还存在有一定的差距。在这一背景下，对机械设计及制造与液压传动系统结合的探究，具有较高的实践意义。
1.液压机械传动系统的基本原理及优缺点
1.1液压机械传动系统的基本原理
保障液体平衡系统的稳定是液压机械传动系统的基本原理，在系统的控制下使装备内的液体不管处于作业中的任何阶段都可以避免产生压强的波动。在液压机械传动系统中一般以活塞的大小来计算其所应承受的压力。在液压机械传动系统中传动技术与电子技术可有效控制、调节传动装置，监控传动装置状态参数，扩展液压机械元件工作范围。液压机械传动系统的组件包括三大部分，即动力组件、执行组件和辅助组件。其中，动力组件主要由液压泵构成，在控制系统中是动力的来源，通过齿轮泵的变化来实现装备内的液体传输；执行组件主要由液压马达构成，在控制系统中将传导中的液体转化为机械能量，并将这一能量转化为作业所需的机械能；辅助组件，主要是由液压回路构成，主要作用为维系控制系统的正常运转。
1.2液压机械传动系统的优缺点
我国的液压机械传动系统的研发起步较晚，但随着国内领军企业在系统研发上的不断突破。其系统应用水平业已达到国际先进的行列。液压机械传动系统具有高效、高速、高压的特点，在应用中其可传动的能量巨大，装备的集成化作用明显，有助于装备制造向小型化、轻量化的发展。随着液压机械传动系统的成熟，其应用范围也在不断的拓展，逐步进入了航空航天、海洋开发等高端应用领域。而不可忽视的是，受限于自身的系统构成，其在应用过程中易出现两个层面的问题：其一，机械传动控制系统易出现设备的漏油现象。一方面影响到了装备的正常运转，另一方面也对整个传动系统的稳定性造成了一定的冲击；其二，液压传动系统中因液体的温度变化而导致的系统运动性能的不稳定。
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2.液压机械传动控制系统在机械设计中的应用
有效的机械设计可以极大程度上提高液压机械传动系统的环保、节能、智控等方面的性能。在机械设计中一般将液压回路、行星排、输出轴，来共同构成液压混合传动结构。在作业过程中，行星排可分别向装备的机械路和液压路输入功率，并由这二者实现并联传递。在机械设计中的液压传动系统的控制中多采用闭路和开路两种传动方式。其中开放式的回路系统具有结构简单，后期保养、维修便捷等优势，但在装备制造中需要辅助配备大容积油箱；而对于闭路的回路系统而言，其具有结构紧凑、能够帮助油泵补充油量完成冷热交换的有点，但相对于开放式回路，其在后期保养、维修作业等层面表现出一定的不足。当前，液压机械传动系统的控制方式仍是以自动控制和手动控制为主。控制通路与油箱、油路相连，通过控制伺服阀实现调速控制。在系统的调速功能设置中，应根据不同的设备用途采用不同的控制模式，如：对于摇臂设备设备而言可以通过油泵和马达的参数层阶设置来完成，而对于大型的牵引和开采设备则需要通过容量或流量来实现调速。
3.液压机械传动控制系统在机械制造中的应用
以液压机械传动控制系统在汽车工业制造中为例，在制造中可采用分矩汇速系统来实现对整车传动性能和转向性能的有效提升。这一混合型控制系统，其结构为两段式（运行工况包括液压机械与纯液压），液压机械传动工况的功率可达到184kW以上，纯液压传动工况的功率约为110kW。可以充分地满足车辆在起步停车、加减速中的传动比要求。当车辆处于低速或起步阶段时，传动控制系统可以有效地对液压传动进行控制；当车辆的行驶速度达到限定值时，控制系统可自动启动液压传动装备，从而进入无极调速状态。
综上所述，液压机械传动控制系统具有在结构、重量、体积及传动性层面的突出优势，具有极其广泛地应用前景。基于液压机械传动控制系统在机械设计及制造中的成果应用，将直接决定了相关科研单位和制造企业的生存空间，是我国工业装备制造中持续发展战略中的重要指标。科研单位和制造企业在加强控制系统研发和设计制造实践的同时，应跟进设备及人才的投入，创新工业机械产品，向设计和制造的前沿倾斜，将最终为液压机械传动控制系统在机械设计及制造中发挥其价值起到重要的推动作用。
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论文作者:刘阁
论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期
论文发表时间:2019/3/19
标签：液压论文; 机械论文; 控制系统论文; 传动系统论文; 机械设计论文; 装备论文; 系统论文; 《电力设备》2018年第28期论文;