基于工程机械的液压系统驱动调试控制方法研究

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

刘建伟

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摘要

随着工程机械行业的不断发展,液压系统在工程机械中发挥着至关重要的作用。其驱动调试控制方法的优劣直接影响着工程机械的性能和工作效率。本文旨在深入研究基于工程机械的液压系统驱动调试控制方法。阐述了液压系统在工程机械中的重要地位和作用,以及驱动调试控制的必要性。接着,详细分析了当前常见的液压系统驱动调试控制方法,包括传统的手动调试方法和先进的自动化调试技术。对各种方法的优缺点进行了对比研究。结合实际案例,探讨了在不同工况下如何选择合适的驱动调试控制方法,以实现液压系统的最佳性能。通过本文的研究,为工程机械液压系统的驱动调试控制提供了理论依据和实践参考,有助于提高工程机械的整体性能和可靠性。


关键词

工程机械;液压系统;驱动调试;控制方法;性能优化

正文

一、液压系统驱动调试控制的基本原理

1. 液压系统的工作原理

液压系统是利用液体的压力能来传递动力和控制运动的系统。其基本组成包括动力元件(如液压泵)、执行元件(如液压缸、液压马达)、控制元件(如各种阀门)和辅助元件(如油箱、过滤器等)。液压泵将机械能转换为液体的压力能,通过管道将压力油输送到执行元件,执行元件再将液体的压力能转换为机械能,驱动工程机械的工作部件运动。例如,在挖掘机中,液压泵将发动机的动力转换为压力油,压力油驱动液压缸实现挖掘臂的升降、伸缩等动作。控制元件则用于调节液体的压力、流量和方向,以满足不同工况下的工作需求。通过控制阀门的开度和开关状态,可以精确控制执行元件的运动速度、方向和作用力。

2. 基本控制参数

液压系统的驱动调试控制涉及多个基本控制参数,其中压力和流量是最为关键的参数。压力控制直接影响着液压系统的工作能力和安全性。过高的压力可能导致液压元件损坏,甚至引发安全事故;而过低的压力则无法满足工程机械的工作要求。流量控制则决定了执行元件的运动速度。通过调节流量,可以实现工程机械工作部件的快速或慢速运动。温度也是一个重要的控制参数。液压系统在工作过程中会产生热量,如果温度过高,会导致液压油的粘度下降,影响液压系统的性能,甚至损坏液压元件。因此,需要对液压系统的温度进行实时监测和控制,确保其在正常工作范围内。

二、常见的液压系统驱动调试控制方法

1. 传统手动调试方法

传统手动调试方法是一种较为常见的调试方式。调试人员根据经验和液压系统的工作要求,通过手动调节各种阀门的开度来调整液压系统的压力和流量。这种方法简单易行,不需要复杂的设备和技术,适用于一些小型、简单的工程机械液压系统。例如,在一些小型装载机的液压系统调试中,调试人员可以通过手动调节溢流阀的开度来控制液压系统的最高压力。然而,传统手动调试方法也存在一些缺点。调试人员的经验和技能水平对调试结果影响较大,不同的调试人员可能会得到不同的调试效果。而且,手动调试过程较为繁琐,效率低下,难以实现精确的调试控制。

2. 自动化调试技术

随着科技的不断发展,自动化调试技术在液压系统驱动调试控制中得到了广泛应用。自动化调试技术利用传感器、控制器和执行器等设备,实现对液压系统的自动监测和控制。传感器可以实时采集液压系统的压力、流量、温度等参数,并将这些数据传输给控制器。控制器根据预设的程序和算法,对采集到的数据进行分析和处理,然后发出控制信号,驱动执行器调节阀门的开度,实现对液压系统的精确控制。例如,在一些大型挖掘机的液压系统中,采用自动化调试技术可以根据不同的工作模式自动调整液压系统的参数,提高工作效率和操作性能。自动化调试技术具有调试精度高、效率快、稳定性好等优点,能够有效提高液压系统的性能和可靠性。

3. 智能调试系统

智能调试系统是在自动化调试技术的基础上发展起来的一种更高级的调试方法。它结合了人工智能、大数据等先进技术,能够实现对液压系统的智能诊断和优化调试。智能调试系统可以通过对大量历史数据的分析和学习,建立液压系统的故障模型和性能优化模型。当液压系统出现异常时,智能调试系统能够快速准确地诊断出故障原因,并提供相应的解决方案。智能调试系统还可以根据工程机械的实时工作状态和环境条件,自动调整液压系统的参数,实现最优的性能控制。例如,在矿山工程机械中,智能调试系统可以根据矿石的硬度和挖掘深度等因素,自动调整液压系统的压力和流量,提高挖掘效率。智能调试系统具有高度的智能化和自适应能力,能够为工程机械液压系统的驱动调试控制提供更加科学、高效的解决方案。

三、不同工况下的驱动调试控制方法选择

1. 重载工况

在重载工况下,工程机械需要承受较大的负载,对液压系统的压力和流量要求较高。此时,应选择能够提供足够动力的驱动调试控制方法。对于采用传统手动调试方法的液压系统,调试人员需要适当提高溢流阀的设定压力,以确保液压系统在重载时能够提供足够的压力来驱动工作部件。要检查液压泵的排量是否能够满足流量需求,如果不足,可能需要更换更大排量的液压泵。对于自动化调试技术和智能调试系统,它们可以根据重载工况的特点,自动调整液压系统的参数。

2. 高速工况

高速工况要求工程机械的工作部件能够快速运动,对液压系统的流量和响应速度要求较高。在这种工况下,传统手动调试方法可能难以满足要求,因为手动调节阀门的速度较慢,无法及时响应高速运动的需求。自动化调试技术和智能调试系统则具有明显的优势。自动化调试系统可以通过快速调节流量控制阀的开度,实现液压系统流量的快速调整,从而满足工作部件高速运动的要求。智能调试系统还可以根据高速工况的特点,优化液压系统的控制算法,提高系统的响应速度和稳定性。

3. 复杂工况

复杂工况通常包括多种不同的工作条件和负载变化,对液压系统的适应性和灵活性要求较高。传统手动调试方法在复杂工况下往往难以应对,因为需要频繁地手动调节阀门,且难以准确把握不同工况下的参数设置。自动化调试技术和智能调试系统则能够更好地适应复杂工况。自动化调试系统可以根据预设的多种工况模式,自动切换液压系统的参数设置。智能调试系统则更加智能,它可以实时感知工作环境和负载的变化,自动调整液压系统的参数,实现自适应控制。

结语工程机械液压系统的驱动调试控制对其性能和可靠性至关重要。液压系统作为核心动力传输部件,其调试控制的合理性直接影响设备的工作效率与操作性能。通过研究基本原理,明确了系统工作原理及控制参数,为选择合适方法奠定基础。传统手动调试简单但精度低、效率慢,适用于小型设备;自动化与智能调试技术则具高精度、高效等优势,更符合现代需求。在不同工况下应选择相应方法,智能系统可自动调参以适应复杂工况。当前仍面临成本高、技术掌握不足等问题。未来需加强研究创新,降低成本、提升性价比,并强化人员培训。结合人工智能与物联网技术,推动液压系统向智能化、自动化发展,助力工程机械升级。

参考文献:

[1] 王玉.基于工程机械的液压系统驱动调试控制方法研究[J].工程机械,2024,55(07):93-97.

[2] 曾行健,丁悦,汤清源,.基于BP神经网络的工程机械液压系统自动故障诊断研究[J].机床与液压,2025,53(02):165-170.

 


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