近年來(lái),我國(guó)科技水平迅速提高,經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展逐漸加快,電子液壓控制開始在諸多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,并起到了關(guān)鍵的作用。文章闡述了液壓控制技術(shù)的概念和特點(diǎn),并從計(jì)算機(jī)技術(shù)以及發(fā)動(dòng)機(jī)與液壓系統(tǒng)的匹配兩方面著手,詳細(xì)闡述了其在車輛與工程機(jī)械中的應(yīng)用,分析了其發(fā)展趨勢(shì),以供參考。
關(guān)鍵詞:車輛;工程機(jī)械;電子液壓控制;計(jì)算機(jī)技術(shù)
在現(xiàn)代化、信息化進(jìn)程逐漸推進(jìn)的當(dāng)下,人們開始對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量有更高的要求,使當(dāng)下的機(jī)械制造行業(yè)亟需轉(zhuǎn)變?cè)械纳a(chǎn)理念,并在原本生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上革新與升級(jí),加速傳統(tǒng)人工選擇到自動(dòng)參數(shù)選擇的轉(zhuǎn)變。而計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的應(yīng)用對(duì)車輛與工程機(jī)械的智能化發(fā)展有促進(jìn)作用。
1液壓控制技術(shù)
1.1概念
在車輛以及工程機(jī)械中,電子液壓控制技術(shù)是一類比較關(guān)鍵的技術(shù),主要由兩方面內(nèi)容組成,分別為控制技術(shù)以及液壓傳動(dòng)技術(shù),二者之間存在著相互促進(jìn)和相互關(guān)聯(lián)的特點(diǎn),對(duì)我國(guó)車輛以及工程機(jī)械行業(yè)的優(yōu)化發(fā)展有至關(guān)重要的意義。電子液壓控制技術(shù)的應(yīng)用是以電機(jī)為基礎(chǔ)的,通過電機(jī)發(fā)力,再使用液泵機(jī)實(shí)現(xiàn)其機(jī)械能到壓力的轉(zhuǎn)變,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)液壓油的高效運(yùn)行。工作人員能通過對(duì)閥門的操控,控制液壓油的實(shí)際流動(dòng)方向,在這一過程中,根據(jù)液壓油所流向的不同,液壓缸便會(huì)產(chǎn)生不同的動(dòng)作,然后完成不同的工作。
1.2特點(diǎn)
1)該類技術(shù)就算是處于極小的范圍空間中也能實(shí)現(xiàn)大功率的工作,并且可以聯(lián)合多個(gè)機(jī)器共同展開操作,以達(dá)到對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操控的目的。2)在實(shí)際應(yīng)用電子液壓控制技術(shù)的過程中,發(fā)動(dòng)機(jī)是其原動(dòng)力,同時(shí)其可以最大程度提升各種能源的利用效率。并且沒有諸多條件限制,無(wú)論是何種環(huán)境條件以及地理位置,都可以持續(xù)平穩(wěn)地運(yùn)行,并保障工作的舒適性以及安全性。3)電子液壓控制本身具有節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn),與其他機(jī)器相比,液壓控制系統(tǒng)并不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重污染環(huán)境的現(xiàn)象,使得其在可持續(xù)發(fā)展的時(shí)代背景下,得到了人們的追捧與廣泛應(yīng)用。
2電子液壓控制在車輛以及工程機(jī)械中的應(yīng)用
2.1計(jì)算機(jī)技術(shù)
新時(shí)期,全世界范圍內(nèi)已經(jīng)迎來(lái)了信息時(shí)代,在該背景下,計(jì)算機(jī)技術(shù)得到了蓬勃的發(fā)展,并在車輛以及工程機(jī)械領(lǐng)域中進(jìn)行了全面應(yīng)用,主要體現(xiàn)在管理以及控制兩方面。硬件系統(tǒng)的質(zhì)量對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用效率有直接影響,先進(jìn)的硬件系統(tǒng)可以切實(shí)提升其實(shí)際的管理能力以及控制能力。但是在車輛以及工程機(jī)械中,電子液壓控制有較為顯著的非線性問題,這對(duì)數(shù)學(xué)建模以及控制造成了較大阻礙。計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用能對(duì)該類問題起到一定的緩解作用,在實(shí)際開展計(jì)算機(jī)控制過程中存在著多種類型的控制方法,而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制以及模糊控制的效果最為理想。若存在信息不完善的問題,相比其他控制方法,以上兩種便有較為明顯的優(yōu)勢(shì),由此可見選用控制方法的重要性[1]。
2.2發(fā)動(dòng)機(jī)與液壓系統(tǒng)的匹配
在展開車輛以及工程機(jī)械設(shè)計(jì)工作時(shí)最為關(guān)鍵的問題便是實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系以及外部負(fù)荷之間的最佳匹配問題。以往在該領(lǐng)域中所使用的機(jī)械以及液力機(jī)械傳動(dòng)絕大部分都是使用切換多檔位變速器的傳動(dòng)比強(qiáng)化機(jī)械對(duì)負(fù)荷變化范圍以及寬廣速度的適應(yīng),同時(shí)提升發(fā)動(dòng)機(jī)功率,以實(shí)現(xiàn)燃油成本的有效降低,該部分的困難之處在于司機(jī)需要選擇合適的時(shí)機(jī)進(jìn)行檔位的變換。盡管使用可調(diào)解中心距的齒形帶傳送裝置能達(dá)到無(wú)級(jí)變速的效果,但實(shí)際上傳動(dòng)比調(diào)節(jié)范圍有局限性,而裝置在體積上比較大,所以很難產(chǎn)生反拖制動(dòng)能力。采用適當(dāng)?shù)目刂蒲b置輔助液壓傳動(dòng)能實(shí)現(xiàn)對(duì)傳動(dòng)裝置的優(yōu)化,強(qiáng)化發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩以及轉(zhuǎn)速對(duì)外負(fù)荷變化的適應(yīng)能力,該裝置不再對(duì)操作者有較高的限制,能實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)效率的高效提升。2.2.1運(yùn)行工況的選擇從內(nèi)燃機(jī)實(shí)際的萬(wàn)有特性、燃油消耗特性以及負(fù)荷特性出發(fā),在發(fā)動(dòng)機(jī)與液壓傳動(dòng)裝置的匹配方面通常情況下會(huì)選擇兩種工況,一種是變功率輸出,一種是恒功率輸出。其中恒功率輸出是通過對(duì)裝置進(jìn)行控制,以實(shí)現(xiàn)工作點(diǎn)在耗油率較低而且額定轉(zhuǎn)矩與最大轉(zhuǎn)矩之間的某點(diǎn)或者是在額定功率點(diǎn)實(shí)現(xiàn)匹配。而變功率輸出的控制裝置是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制,確保其能實(shí)現(xiàn)更加高效、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行,發(fā)動(dòng)機(jī)的期望輸出呈現(xiàn)出曲線的特點(diǎn),每個(gè)點(diǎn)都同油門位置對(duì)應(yīng),并且輸出功率所對(duì)應(yīng)的耗油率最小。該條曲線的求出是在發(fā)動(dòng)機(jī)等功率曲線以及萬(wàn)有特性曲線的基礎(chǔ)上形成的,事先在控制裝置的ECU中儲(chǔ)存。2.2.2參數(shù)的選擇與匹配從其使用年限來(lái)看,在最高調(diào)定工作壓力的狀態(tài)下,泵或者馬達(dá)的實(shí)際工作時(shí)間最好在2%以下,平均負(fù)荷對(duì)應(yīng)的平均壓力大多會(huì)保持在最高工作壓力的50%~70%的范圍內(nèi)。若是產(chǎn)品樣品只明確了元件的額定壓力,卻未能指出其所對(duì)應(yīng)的壽命指標(biāo)以及效率,則通常會(huì)將平均壓力控制在額定壓力的80%~90%。如果從傳統(tǒng)效率較高的角度來(lái)看,通常情況下會(huì)保障元件的排量、壓力以及轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)參數(shù)位于合理的范圍內(nèi),并提升液壓傳動(dòng)裝置的實(shí)際效率。元件的排量和壓力的函數(shù)直接決定了液壓元件的許用工作轉(zhuǎn)速,若是存在排量減少或者是壓力降低等情況,便可以適當(dāng)提升其許用工作轉(zhuǎn)速,若是元件工作在最高轉(zhuǎn)速以及額定轉(zhuǎn)速之間,則務(wù)必要根據(jù)實(shí)際情況降低排量或者是減少壓力。2.2.3實(shí)現(xiàn)最佳匹配的措施若想真正保障車輛與工程機(jī)械能實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)-液壓傳動(dòng)裝置-負(fù)荷之間的高效匹配,可以從以下兩方面內(nèi)容入手。1)工作人員應(yīng)充分明確負(fù)荷的力以及速度范圍,并在此基礎(chǔ)上對(duì)匹配點(diǎn)進(jìn)行合理選擇,然后再對(duì)末端減速裝置、液壓馬達(dá)、液壓泵、分動(dòng)裝置以及發(fā)動(dòng)機(jī)的額定參數(shù)進(jìn)行確定。2)在實(shí)際運(yùn)行過程中,應(yīng)綜合考慮實(shí)際的負(fù)荷情況,然后再分析液壓元件理想的工作模式,進(jìn)而開展相應(yīng)的參數(shù)調(diào)節(jié)以及閉環(huán)調(diào)節(jié),使系統(tǒng)整體能在一個(gè)合理的狀況下運(yùn)行[2]。
3車輛與工程機(jī)械電子液壓控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
3.1自動(dòng)化控制
近些年來(lái)我國(guó)車輛與工程機(jī)械行業(yè)實(shí)現(xiàn)了高速發(fā)展,在該背景下,液壓控制實(shí)現(xiàn)了同電子技術(shù)的高效結(jié)合,并通過電子技術(shù)的應(yīng)用達(dá)到控制液壓系統(tǒng)的目的。該方式可以切實(shí)提升車輛與工程機(jī)械的各種性能以及工作效率,同時(shí)還能提高各類能源在車輛與工程機(jī)械中的利用效率,對(duì)在其應(yīng)用過程中車輛與工程機(jī)械的安全性與穩(wěn)定性有重要的保障作用。以工程挖掘機(jī)為例,通過電子技術(shù)開展對(duì)其的液壓控制能極大程度降低在操作方面的難度,使挖掘的工作效率得到有效提升。但現(xiàn)如今我國(guó)科技水平已邁入全新的階段,電子技術(shù)在多路閥工程機(jī)械的沖擊下正在逐漸減弱其在液壓系統(tǒng)控制上的力度,基于此,便產(chǎn)生了使用電液比控制液壓的新理念。靈活地使用電液比,既能提升車輛與工程機(jī)械的安全性與穩(wěn)定性,又能讓控制呈現(xiàn)出更加靈敏的特點(diǎn),以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的控制效果。加強(qiáng)動(dòng)態(tài)采集液壓泵壓力參數(shù)以及流動(dòng)參數(shù)等數(shù)據(jù)的采集工作,并將其向控制中心傳輸,然后控制中心會(huì)在數(shù)據(jù)信息的基礎(chǔ)上展開相應(yīng)的分析與判斷,并給出相應(yīng)的控制指令,此舉對(duì)自動(dòng)化控制有促進(jìn)作用,可以極大程度減少人工的壓力。
3.2智能化控制
與自動(dòng)化控制不同,智能化控制主要是在其基礎(chǔ)上所形成的一種更加理想的控制模式。之所以開展智能化控制,主要是為了能保證車輛與工程機(jī)械可以實(shí)現(xiàn)持續(xù)的平穩(wěn)運(yùn)行,并盡可能提升其實(shí)際的使用年限,降低其在施工以及應(yīng)用過程中出現(xiàn)故障的概率。在開展智能化控制的過程中,務(wù)必事先構(gòu)建起相應(yīng)的工程機(jī)械數(shù)據(jù)庫(kù),將最優(yōu)的工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的模型錄入進(jìn)去,然后將傳感器加裝于工程機(jī)械上,以便于對(duì)其各項(xiàng)參數(shù)開展高效的采集工作。接下來(lái)再將數(shù)據(jù)庫(kù)中的最優(yōu)模型同所采集的實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的智能調(diào)整與控制。
3.3更加節(jié)能環(huán)保
從本質(zhì)上看,車輛與工程機(jī)械液壓控制系統(tǒng)本身便有節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn),但在未來(lái)發(fā)展的過程中,仍然要加強(qiáng)對(duì)該方面的重視,更加充分發(fā)揮其節(jié)能環(huán)保的特性。節(jié)能性對(duì)電子液壓控制系統(tǒng)是非常重要的,既能減少機(jī)械動(dòng)力方面的過度損耗,還可以提高其使用年限。為了實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)的節(jié)能,可以使用液力透平裝置,回收那些損耗的能量,切實(shí)保障能量的使用效率。但從目前來(lái)看,我國(guó)對(duì)液力透平的技術(shù)還未有所突破,未來(lái)有必要加強(qiáng)研究。在環(huán)保方面,應(yīng)強(qiáng)化對(duì)液壓元件以及液壓油的重視,可以采用水或者是生物油進(jìn)行代替,以此緩解當(dāng)下較為嚴(yán)重的環(huán)境污染問題[3-4]。
4結(jié)束語(yǔ)
高效地使用電子液壓控制技術(shù)能實(shí)現(xiàn)車輛與工程機(jī)械行業(yè)的優(yōu)化轉(zhuǎn)型,對(duì)其未來(lái)的可持續(xù)發(fā)展有積極的促進(jìn)作用。因此,相關(guān)人員務(wù)必要轉(zhuǎn)變觀念,在實(shí)踐中積累經(jīng)驗(yàn),不斷強(qiáng)化對(duì)電子液壓控制技術(shù)手段的高效應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)其技術(shù)水平的提升,進(jìn)而提高人們的出行條件以及生活水平。
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作者:呂海波 陳俊
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