富宏岩
天津安泰建筑工程有限公司 301900
摘要:工程技术的快速发展带动了液压控制体系的升级,液压控制系统已经成为机械行业发展的重要标志。一旦工程项目作业环节中液压系统发生故障,将会引起工艺流程大范围停运,危害度极大。考虑到液压系统结构特点,一般不可能进行现场检测、维修,后期经济损失问题重大。本文针对机械液压系统的综合控制技术进行了分析,旨在提高工业操作的稳定性。
关键词:工程液压系统,技能,控制措施
1. 机械液压技术概述
工程机械液压技术可充分提高系统稳定性,其能源是液压泵作用,实现发动机作业的机械能转化控制,整体是液压作用下形成。液压动力借助液压泵为媒介进行能量输送,液体通过液压阀时,内部一般包含液压能、机械功率分流的相对数值和绝对值、系统流量、压力、方向等因素,对其进行合理的调控和能源匹配。为了保证机械装置操作能够准确地进行工作,就需要使用已经转换好的液压能,利用液压专用马达和液压专用缸的作用,把其中的液压转化为机械能。对发动机的运作速度、液压阀的扩张程度进行调控,从而实现工程机械的高质量作业、节省能源,对其中的能源和机械动力进行合理的调控。
2. 工程机械液压控制系统的技术分析
2.1 功率控制
液压控制系统工作时,负载的大小决定了其压力的大小,因此压力不是其液压系统固有的参数,压力是载荷的一种反应,而真正能够对液压系统功率起到控制的是液压系统的流量。因此,下面分别从液压泵和液压阀的流量控制来进行分析。
流量的改变可以由改变液压泵的排量和转速来控制。如果采用液压泵转速进行调节,称之为变频调速,如果采用液压泵排量进行变速,称之为容积速调。在工程机械的工作过程中,由于外在负荷变化会使发动机的转速不稳,而柴油机的转速一般要求相对稳定,如果转速不稳,也要通过一定方式对其进行控制。因而,在控制液压泵的流量时,在假设其转速稳定的情况下,对液压泵流量进行控制,液压泵输出的流量由液压阀进行二次调节。
在工程机械中,比例控制阀实际上属于可变液阻,并联液压回路的泵侧的压力是相等的,各支路的流量是由并联液阻的绝对值和相对值决定的。液压阀的开度和阀的压降决定了液压阀的流量,而液压阀的压降的决定因素是外部的负载,这种外在的负载是难以控制的,液压阀压降的变化也比较大,而且液压阀压降还跟机械装置的姿态和工作环境有关,因此只有对液压阀的开度进行控制才能实现对液压阀流量的控制。
2.2 负流量控制
负流量控制,是指控制压力与排量成反比。在换向的中位回油道上有一个节流孔,油液通过节流孔产生压差,将节流口的前压力引至泵变量机构来控制泵的排量。通过节流孔的流量越大,节流口前的先导压力越大,泵的排量就会减少。泵的排量与先导压力成反比的关系,故称负流量控制。这种控制技术具有稳定性好、响应快、可靠性和维修性好等特点,因流量与负载有关,可控制性较差,而且多路阀的主回油路上存在少量的溢流损失。
2.3 正流量控制
正流量控制的目的是为了用容积调速代替定量系统中的节流调速,以提高系统效率,与负流量控制相反,控制压力与泵源排量成正比。与负流量控制不同的是正流量控制的泵源先导控制压力来自手柄,这样可以更有效地消除无负载动作时的空流损失。工作时,系统流量与先导操纵压力相适应,能减少节流损失,但不能完全消除。虽然与负流量相比操作性更好更直接,节能效果稍好,缺点是控制系统较复杂,由于控制回路中增加梭阀组,影响了系统的响应速度,而且系统中还是存在少量节流损失。
2.4 负载敏感控制系统
负载敏感控制系统,简称LS系统,它是是一种利用泵的出口压力与负载压力差值的变化而使系统流量随之相应变化的技术。该系统是利用梭阀将多个执行机构中最大负载压力取出,并与泵源输出压力之间相比较,形成固定值压差,其值为泵头调节阀块中LS弹簧设定压力,以推动变量泵变量机构动作,使泵源的流量输出始终和执行元件流量需求保持一致。由于LS差值的存在,泵源压力始终高于最大负载压力,约1.8MPa。但当该系统执行元件流量需求大于泵源流量,即流量供小于求时,系统无法自动分配流量。
3. 液压控制系统故障诊断的控制措施
由于液压控制系统的科技含量较高,内部构造复杂,一旦发生异常和故障将会给工程机械的运行带来不利的影响。为了尽可能的降低液压控制系统的故障率,需要技术人员了解系统的常见故障,掌握故障诊断的方法,以便及时的发现和解决故障问题,避免故障的扩大和蔓延,保证工程机械的持续运转。常用的故障诊断方法有直观检查法和排除分析法,对于不同的故障采用合理的诊断技术,才能降低维修成本,提高维修效率,保证液压控制系统故障诊断工作的合理开展。
直观检查法是利用看、听、触等感官器官对液压控制系统进行故障检测的方法,对技术人员的工作经验和技术水平有着较高的要求,诊断结果也比较容易受到技术人员主观因素的影响。技术人员可以通过观察液压油的颜色,测试液压元件的温度,与液压控制系统正常状态下的指标数据进行对比,即可判断液压系统是否出现了故障。排除分析法就是运用先进的检测仪器和设备逐步探测液压元件,将不可能的故障排除在外,逐步缩小故障范围,最终得到准确的检测结果。该方法虽然检测精度较高,但是检测的效率相对较低,需要技术人员结合液压控制系统的实际运行情况对故障点加以排除和分析。
4. 液压系统维护方法分析
4.1 液压油的正确使用
为了避免液压系统发生故障问题,需要加强对油液、外界环境的综合分析,避免外界污染引起油质下降,提高对油品性能的清洁度控制。
4.2 预防空气进入
如果液压系统内部存在空气,将会引起油液气泡问题,会降低油液工作质量,可充分降低液压系统强度不足、运动缓慢引起的危害。为此,加强对空气泄露问题的预防十分必要,回油环节中也需要避免空气泄露问题,及时进行漏气位置查找,便于后期统一处理。
4.3 延长液压油滤芯使用寿命
第一,提升油液质量。在保证液压体系的实际清洁度时,还要长期进行维持,使得系统能够长时间在相应的清洁程度中运转和工作,这样就能有效地减少因为油液污染使得元件造成损害,使得系统的使用年限大大增加。第二,要预防液压油的污染。其污染状况会增加滤油器滤芯的工作压力,使得滤油器在工作中不能发挥其效用。为了减少污染进入的机会,就要对系统外界的污染道路进行封闭和制约。所以,需要对设备进行严格检查,对有口等敞口处进行反复检查。在对设备进行分解和操作的时候,要保证其清洁的环境,减少空气粉尘等污染物的进入。
结语
工程机械液压控制系统的运行情况将对工程机械的工作效率和节能效果产生直观的影响,技术人员应加强对液压控制系统的研究,了解系统控制原理和常见的故障诊断方法,以便在系统运行异常时第一时间采取措施,使液压控制系统尽早的恢复功能。同时,技术人员还要定期对液压控制系统进行维护,从源头上对系统故障进行防控,使液压控制系统在工程机械中发挥最大化的效用,从而为工程建设顺利、高效的开展奠定坚实的基础。
参考文献
[1]张贝贝. 工程机械液压系统节能措施及发展趋势[J]. 产城(上半月), 2019(1).
[2]高新辉, 李红军. 工程机械液压系统常见故障原因及预防措施[J]. 铜业工程, 2019, 155(01).