探讨机械自动化生产中现代液压技术的应用

刘力攀 陆锐 魏巍

摘 要 现代液压技术是我国机械传动领域中应用较广泛的技术，其发展与更新的速度在不断加快。为适应快速发展的现代机械化水平，现代液压技术不断地与新型智能化技术融合，不断地在工程发展中改进。现阶段，应用现代液压技术的程度已成为衡量一个国家工业水平的重要标志。随着我国机械化的快速发展以及各项重大工程的开工建设，对机械自动化的性能要求越来越高。現代液压技术集成应用到机械生产中，可使其破除发展瓶颈，实现更高程度的飞跃。由此，本文展开了相关的分析。

关键词 机械自动化;现代液压技术;应用

1现代液压技术发展现状

（1）数字液压技术。数字液压技术是液压元件具有流体流动离散化或控制信号离散化特征的液压系统，也被称为数字液压系统。通过数字液压技术可以实现农林机械、工程机械的智能化、高效率、数字化和网络化。计算机的日益发展和普及，对发展液压组件产生了前所未有的促进作用，各种功用的数字化液压组件不断出现，液压系统的数字化和微机化已成为发展潮流。同样，数字化液压组件的良好使用性，一方面满足了用户的需要，另一方面也对液压组件的研制提出了全新理念。数字液压元件主要有数字液压阀、数字液压缸、数字液压泵、数字液压马达等。在液压马达上装载数字液压阀，可以精确地控制转速，吊车旋转将更加均匀，速度平稳，内置油缸变成数字缸，可以精确地控制大臂的角度。数字液压技术主要有直接数字液压技术和间接数字液压技术[1]。

（2）智能液压技术。液压技术的高级形式已发展到把编程后的芯片和液压控制元件、液压执行元件、能源装置、检测反馈装置、数模转换装置、集成电路等汇成一体，形成智能液压技术体系。农林机械、工程机械液压系统在使用过程中会出现问题或故障，需及时解决。液压系统故障发生时较隐蔽，并且不能通过外部观察发现液压控制系统故障。对智能液压系统提出更好的解决方案，将有助于保障我国工业化发展。液压智能元件具备3种基本功能：液压元件主体功能、液压元件性能的控制功能与对液压元件性能服务的总线及其通讯功能。液压智能元件可替代人工干预来完成元件的性能调节、控制与故障处理功能。例如，在 PVG 比例多路阀中，可用二位二通先导电磁数字阀的桥式回路阀组实现传统的三位四通电磁阀功能。

（3）环保液压技术。液压系统具有工作压力和流量可调性好、功率大、热量可被带回油箱等优点。但值得注意的是，液压传动存在多次能量转换，而且液压油箱会造成潜在环境污染和油的损耗。因此，液压技术必须不断改进这些存在的缺点，提高液压传动与控制的性能。环保液压技术包括能量回收、能量损失降低、容积调速方式、直驱式液压系统结构紧凑、去管路可降解液压油等。

2现代液压技术在机械自动化生产中的应用现状

（1）数字液压技术的实际应用。以挖掘机工作臂为例，通过操纵控制阀实现铲斗缸、斗杆缸和动臂缸的配合动作，使挖掘机获得各种掘入路线和角度，形成不同的工作面。但是，这种操作难度较大。为此，把上述3个普通液压缸换成数字液压缸，通过计算机对数字液压缸实施控制。经过数控化改造后的计算机控制挖掘机液压工作臂。挖掘机的研发进展十分迅速。取代挖掘机多路阀的数字液压阀及缸已研发试制成功，数字变量液压泵及数字变量液压马达设计也全部完成，正进行试制。全程数字液压挖掘机样机即将试制成功，并且投入作业试验[2]。

（2）智能液压技术的实际应用。目前，智能液压元件的发展主要存在2个方向。一是针对传统液压元件做一定的智能化改造;二是采用新结构（双阀芯）的智能液压元件。智能化挖掘机是 利用人工智能技术、数字化技术、机器人技术和信息物理网络技术对传统挖掘机的升级改造，集智能自主作业、智能感知、远程遥控、智能诊断功能为一体。该方法利用安装在驾驶室上的摄像头采集机械臂图像，通过神经网络将姿态信息反馈至控制系统，从而控制机械手。结果表明，该方法具有稳定的分级性能，但该系统的实时性较难解决。神经网络处理图像时间较长或图像采集速度较低会给控制系统带来明显的时滞，因而图像处理速度是影响视觉伺服控制系统实时性的主要因素之一。近年来，液压驱动技术被应用到精密播种机中。作业模式的提高对耕作机械的精度要求越来越高。播种作业是整个作业过程中最关键的环节。受季节性等因素的影响，适期播种非常重要，因而对种子和肥料的播施深度要求也高。通过旋转压力旋钮来调节风机输出风速，进而有效控制种子和肥料的播施深度。全液压底盘驱动方案已在植保机械、收获机械上得到应用，易于实现自动化、智能化控制和远程操纵，满足人们的要求[3]。

（3）环保液压技术的实际应用。此技术可提升机械能量变换的速率，提高体系作业速率。农业机械体系动力学特点、动态特点逐渐彰显，随着此技术信息搜集处理、故障问题监控技术等技术的逐渐优化，非常有利于农业环保工作的正常进行。液压挖掘机科学避免现代化液压挖掘机施工产生的噪声、粉尘等污染已成必然，因而环保化、节能化与智能化是液压挖掘机的发展趋势。搭载能量可回收液压系统的吊机臂。该系统在液压缸下落工况时，液压油流经交流电机形成电流，从而产生电能，电能储存到蓄电池中，可以回收再利用。EMB液压混合传动单元使用一个先进的蓄能器储存制动过程中的能量，然后，储存在蓄能器中的能量被用于车辆下一次启动时的加速。一旦能量耗尽，将会重新启动发动机。不同于在电池中储存能量的电力混合动力系统，液压混合动力系统可以回收和重复使用70%的制动能量。

3结束语

为了促进我国社会生产发展的实际需求，应用现代液压技术至关重要，因此，在以后的应用过程中，研究人员要看到现代液压技术的发展水平，以及存在的问题。并在今后的研究工作中，发挥创新思维，将液压技术的潜能激发出来。

参考文献

[1] 何明国，曾国祥，杨泉，等.浅谈自动化生产中现代液压技术的应用[J].现代制造技术与装备，2018（7）：201-202.

[2] 吴瑶.机械自动化生产中的现代液压技术[J].南方农机，2018， 49（12）：48.

[3] 伍海珑.现代液压技术在机械自动化生产中的应用[J].电子技术与软件工程，2018（12）：119.