【正文】 。在這十六周的時(shí)間內(nèi)，也讓我對(duì)液壓這一領(lǐng)域從完全陌生到有了大致的了解。我國(guó)雖然在液壓這一行業(yè)的發(fā)展比較早，雖然近幾年也在不在進(jìn)步和摸索，但是，它和國(guó)際先進(jìn)水平仍然存在一定的差距。雖然在價(jià)格等方面具有一定的優(yōu)勢(shì)，但是，就工作性能、工作效率、產(chǎn)品質(zhì)量、使用壽命等方面來(lái)看，還是落后不少。而且中國(guó)加入WTO后，給我們國(guó)內(nèi)的液壓行業(yè)有了很大的危險(xiǎn)，可我們也該看到，有差距但更有潛力，這也使我國(guó)在這方面人才的需求、高素質(zhì)人才的需求更大。這十六周的畢業(yè)設(shè)計(jì)可以說(shuō)是我大學(xué)最美好最寶貴的一段時(shí)間，我在這段時(shí)間，在自己的努力和老師的幫助下，在各方面都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，為我大學(xué)四年的學(xué)習(xí)和生活畫(huà)下一個(gè)圓滿(mǎn)的句號(hào)。7 翻譯高效液壓傳動(dòng)技術(shù)研究雷秀，王麗，紀(jì)煦摘要：探索和研究高效液壓傳動(dòng)技術(shù)，提高其綜合性能是全世界液壓界關(guān)注的重要課題之一。本文提出一種全閉式數(shù)控液壓系統(tǒng)的新概念，闡述了這種系統(tǒng)的組成、工作原理和節(jié)能原理。與眾多節(jié)能技術(shù)比較說(shuō)明：全閉式數(shù)控液壓系統(tǒng)最大程度地限制了能量損耗，具有推廣應(yīng)用的前景。關(guān)鍵詞：高效傳動(dòng)技術(shù)；全閉式；分工況功率匹配；數(shù)控液壓系統(tǒng) 0 引言提高液壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作效率一直是液壓技術(shù)領(lǐng)域研究的重要課題之一。參考文獻(xiàn)[1～8]都進(jìn)行了不同時(shí)期有效的研究工作，對(duì)液壓傳動(dòng)節(jié)能與控制技術(shù)的發(fā)展起到了積極作用?！耙簤合到y(tǒng)能耗辨識(shí)與高效傳動(dòng)技術(shù)研究” 課題組研究認(rèn)為：液壓傳動(dòng)系統(tǒng)能量損失包括各元件中運(yùn)動(dòng)件的機(jī)械摩擦(庫(kù)侖摩擦、牛頓摩擦)損失； 泄漏(內(nèi)泄漏和外泄漏)損失；溢流損失和節(jié)流損失；輸入和輸出功率不匹配的無(wú)功損失幾方面。機(jī)械摩擦損失、介質(zhì)摩擦損失、泄漏損失所占比例與所選元件本身的機(jī)械效率、容積效率、介質(zhì)粘度、回路密封性能以及系統(tǒng)組成的復(fù)雜程度等有關(guān)；溢流損失和節(jié)流損失所占比例與回路和控制形式有關(guān)；而輸入和輸出功率不匹配的無(wú)功損失所占比例與控制策略有關(guān)。定量泵供油、溢流閥調(diào)壓穩(wěn)壓(或安全閥限壓)、流量閥調(diào)速的傳統(tǒng)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)能量損失較大，通常效率小于50％。即使多泵供油系統(tǒng)、限壓式變量泵供油系統(tǒng)、負(fù)荷傳感系統(tǒng)、比例閥或數(shù)字閥控系統(tǒng)、數(shù)控變量泵供油的開(kāi)式液壓系統(tǒng)都不同程度地存在溢流損失，或節(jié)流損失，或阻尼口損失，或換向閥閥口損失。所以仍有節(jié)能潛力可以挖掘。 全閉式數(shù)控液壓系統(tǒng)是一種以數(shù)控雙向變量泵供油的、閉式回路的、分工況功率匹配的、微機(jī)閉環(huán)控制的新型傳動(dòng)系統(tǒng)。全閉式數(shù)控液壓系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)組成、控制形式和策略上最大程度地限制了能量損耗，具有推廣應(yīng)用的前景。1 系統(tǒng)組成與工作原理根據(jù)負(fù)載運(yùn)動(dòng)形式，全閉式數(shù)控液壓系統(tǒng)可以組成泵控缸系統(tǒng)，也可以組成泵控馬達(dá)系統(tǒng)。1．1 泵控缸系統(tǒng)圖1是數(shù)控雙向變量泵控制液壓缸的全閉式數(shù)控液壓系統(tǒng)試驗(yàn)原理圖。圖中：輔助油箱1用以?xún)?chǔ)存一定量的油液；補(bǔ)油泵2用以補(bǔ)償系統(tǒng)中由于泄漏或安全閥、換向閥開(kāi)啟后循環(huán)回輔助油箱的油液；溢流閥3用以調(diào)節(jié)補(bǔ)油泵工作壓力；單向閥組4用以向低壓管道補(bǔ)充油液；數(shù)字雙向變量泵(點(diǎn)劃線(xiàn)框內(nèi))5用以驅(qū)動(dòng)和控制執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)方向和速度；單向閥組6用以在超載情況下將高壓管道的油液從安全閥排回油箱；安全閥7與單向閥組6配合工作，起安全保護(hù)作用(只有微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)安全閥才起作用)；二位二通電磁換向閥8用以熱交換；液壓缸9用以驅(qū)動(dòng)負(fù)載；壓力傳感器PS1和PS2用以監(jiān)測(cè)壓力管道中的負(fù)載壓力；溫度傳感器TS用以監(jiān)測(cè)油液溫度；流量傳感器Fs用以監(jiān)測(cè)管道內(nèi)流量是否滿(mǎn)足需要；位移傳感器ss用以監(jiān)測(cè)液壓缸的運(yùn)行位置，當(dāng)然也可以換成速度或加速度傳感器監(jiān)測(cè)液壓缸的速度或加速度；步進(jìn)電機(jī)s用以調(diào)節(jié)數(shù)控雙向變量泵變量機(jī)構(gòu)。1．2 工作原理在系統(tǒng)啟動(dòng)待命狀態(tài)下，微機(jī)控制系統(tǒng)啟動(dòng)輔助泵，延時(shí)后啟動(dòng)數(shù)控雙向變量泵并檢測(cè)當(dāng)前系統(tǒng)各參數(shù)(如流量、壓力、油溫、液缸位置)。如果此時(shí)數(shù)控雙向變量泵輸出不為零，程序?qū)⒖刂茢?shù)控雙向變量泵轉(zhuǎn)為接近零排量運(yùn)行，同時(shí)停止輔助泵，進(jìn)入待命狀態(tài)。在系統(tǒng)工作狀態(tài)下，當(dāng)控制程序執(zhí)行快速進(jìn)給命令時(shí)，微機(jī)發(fā)出相應(yīng)的脈沖序列信號(hào)到步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源，脈沖序列信號(hào)經(jīng)功率放大后驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，使數(shù)控雙向變量泵全排量輸出，油液經(jīng)圖1中上方管道進(jìn)入液壓缸的上腔，推動(dòng)液壓缸活塞快速下行。液壓缸下腔的油液通過(guò)下方管道循環(huán)回?cái)?shù)控雙向變量泵。這時(shí)液壓缸快速進(jìn)給。當(dāng)程序執(zhí)行工進(jìn)時(shí)，數(shù)控雙向變量泵在控制信號(hào)作用下自動(dòng)減小其排量，使輸出的流量等于液壓缸工進(jìn)速度(在程序中已設(shè)定，需要時(shí)可以修改，也可以設(shè)置二級(jí)或三級(jí)工進(jìn))所需流量。當(dāng)執(zhí)行快速退回程序時(shí)，微機(jī)輸出信號(hào)使步進(jìn)電機(jī)作反向運(yùn)轉(zhuǎn)，數(shù)控雙向變量泵變量機(jī)構(gòu)反向運(yùn)動(dòng)直至最大值，數(shù)控雙向變量泵的進(jìn)出油口改變，同時(shí)以最大排量輸出。這時(shí)，數(shù)控雙向變量泵輸出的油液從下方管道進(jìn)入液壓缸的下腔，推動(dòng)液壓缸活塞快速上行，液壓缸上腔的油液從上方管道循環(huán)回?cái)?shù)控雙向變量泵。當(dāng)液壓缸退回到終端位置時(shí)壓力傳感器監(jiān)測(cè)到的壓力達(dá)到程序設(shè)定值時(shí)，微機(jī)輸出信號(hào)控制數(shù)控雙向變量泵接近零排量輸出，起到保護(hù)系統(tǒng)的作用，同時(shí)液壓缸停留不動(dòng)。如果程序設(shè)置有保壓狀態(tài)，在工進(jìn)結(jié)束后，系統(tǒng)進(jìn)入保壓延時(shí)(延時(shí)時(shí)間由程序控制)。此時(shí)微機(jī)通過(guò)壓力傳感器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)壓力與設(shè)定的保壓壓力比較，并輸出相應(yīng)控制信號(hào)。當(dāng)壓力低于設(shè)定值時(shí)，微機(jī)輸出信號(hào)使數(shù)控雙向變量泵增加排量。當(dāng)壓力等于設(shè)定值時(shí)，微機(jī)輸出反向信號(hào)使數(shù)控雙向變量泵排量減為零。以上是正常情況下系統(tǒng)的工作原理。在任何工作狀態(tài)下，如果系統(tǒng)檢測(cè)到流量不能滿(mǎn)足對(duì)應(yīng)程序所設(shè)定的流量值時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)補(bǔ)油泵補(bǔ)充油液。直至流量達(dá)到要求時(shí)補(bǔ)油泵停止。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)的油溫達(dá)到允許的上限溫度時(shí)，啟動(dòng)補(bǔ)油泵補(bǔ)油，同時(shí)使電磁換向閥8得電右位工作，系統(tǒng)進(jìn)行熱交換。當(dāng)油溫下降到設(shè)定的溫度時(shí)，首先使電磁換向閥8斷電左位工作。然后停止補(bǔ)油泵。1．3 泵控馬達(dá)系統(tǒng)圖2是數(shù)控雙向變量泵控制雙向數(shù)字變量馬達(dá)液壓系統(tǒng)試驗(yàn)原理圖。與圖1相比，這種系統(tǒng)除了將液系統(tǒng)試驗(yàn)原理圖。與圖1相比，這種系統(tǒng)除了將液壓缸換成數(shù)字馬達(dá)以外，增加了轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩傳感器(根據(jù)實(shí)際情況也可去掉)。系統(tǒng)工作原理與泵控缸系統(tǒng)基本相同，可以在程序控制下進(jìn)行壓力、流量、溫度、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩信號(hào)的反饋控制。與傳統(tǒng)閉式容積調(diào)速回路一樣，可以以變量泵一定量馬達(dá)、定量泵一變量馬達(dá)或變量泵一變量馬達(dá)形式工作。1．4 監(jiān)控系統(tǒng)全閉式數(shù)控液壓系統(tǒng)是在監(jiān)控系統(tǒng)控制下以分工況功率匹配原理工作的，因此，監(jiān)控系統(tǒng)是本系統(tǒng)的重要組成部分。監(jiān)控系統(tǒng)及被控對(duì)象原理圖如圖3所示。 監(jiān)控系統(tǒng)由下位機(jī)、傳感器和上位機(jī)組成。下位機(jī)SCMCS由MCS一51(或MCS一8098)單片機(jī)以及擴(kuò)展電路組成；上位機(jī)以PC機(jī)硬件資源和自行開(kāi)發(fā)的監(jiān)控平臺(tái)組成。下位機(jī)是一個(gè)對(duì)液壓系統(tǒng)獨(dú)立檢測(cè)與控制的系統(tǒng)，同時(shí)可以與上位機(jī)通訊。下位機(jī)控制對(duì)象包括輔助泵P的驅(qū)動(dòng)電機(jī)M數(shù)控雙向變量泵DDVP的驅(qū)動(dòng)電機(jī)M數(shù)控雙向變量泵的變量步進(jìn)電機(jī)s、數(shù)控雙向變量馬達(dá)DDVM的變量步進(jìn)電機(jī)s。下位機(jī)通過(guò)壓力傳感器PS、流量傳感器Fs、溫度傳感器Ts、液壓缸位移傳感器ss監(jiān)測(cè)和處理液壓系統(tǒng)的壓力P、流量q、溫度、位移量s或轉(zhuǎn)速(r／min)、轉(zhuǎn)矩T信號(hào)與程序設(shè)定值比較，進(jìn)而作出對(duì)控制對(duì)象的控制。同時(shí)將轉(zhuǎn)換的數(shù)字量通過(guò)串行口傳輸?shù)缴衔籔C機(jī)進(jìn)行儲(chǔ)存和進(jìn)一步處理。2 節(jié)能原理2．1 通過(guò)簡(jiǎn)化液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)減少能量損失(1)全閉式數(shù)控液壓系統(tǒng)采用數(shù)控雙向變量泵供油的閉式回路，執(zhí)行元件的換向靠改變泵的輸出口進(jìn)行換向，不存在換向閥，故沒(méi)有換向閥及其閥口能量損失。(2)全閉式數(shù)控液壓系統(tǒng)中執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度是通過(guò)調(diào)節(jié)數(shù)控雙向變量泵的輸出流量進(jìn)行控制的，不需要流量閥，因此不存在節(jié)流損失。由于沒(méi)有多余流量輸出，系統(tǒng)中也沒(méi)有溢流閥，因此也不存在溢流損失。2．2 通過(guò)微機(jī)和傳感器構(gòu)成閉環(huán)控制，減小能量損失(1)全閉式數(shù)控液壓系統(tǒng)的額定壓力在程序中設(shè)定，當(dāng)壓力傳感器檢測(cè)的壓力達(dá)到程序設(shè)定值時(shí)控制變量泵停止增加流量，或減小至接近零流量。故圖l和圖2中的安全閥7不開(kāi)啟，所以不存在閥7的溢流損失和單向閥組6的閥口損失。除非微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障。(2)閉式回路中設(shè)置補(bǔ)油回路是為了補(bǔ)充主回路管道中流量的不足(如新系統(tǒng)需要向閉式回路充液；拆卸維修后需要向閉式回路充液；工作中因外泄漏需要向閉式回路補(bǔ)液；由于進(jìn)行熱交換需要向閉式回路補(bǔ)液等)。傳統(tǒng)閉式回路的補(bǔ)油泵及其溢流閥和單向閥組是連續(xù)工作的，而全閉式數(shù)控液壓系統(tǒng)減少了能量損耗，幾乎不發(fā)熱，故減少了熱交換次數(shù)也就減少了補(bǔ)油泵2的工作時(shí)間。因此減少了補(bǔ)油泵2消耗的能量、溢流閥3的溢流損失、單向閥組4和6以及換向閥8的閥口損失。2．3 采用分工況功率匹配技術(shù)減小能量損失全閉式數(shù)控液壓系統(tǒng)的測(cè)控程序是根據(jù)配套主機(jī)的運(yùn)行工況和工作參數(shù)編制而成，并在測(cè)控程序控制下工作。假設(shè)運(yùn)行工況是待命一快進(jìn)一工進(jìn)l一工進(jìn)2一保壓一快退一原位停留，其原理是：(1)待命狀態(tài)。程序進(jìn)入待命狀態(tài)后控制數(shù)控雙向變量泵以接近零排量(只維持泵內(nèi)潤(rùn)滑所需的油液)運(yùn)轉(zhuǎn)，所以消耗能量極小。(2)快進(jìn)狀態(tài)。程序進(jìn)入快進(jìn)狀態(tài)后控制數(shù)控雙向變量泵以最大排量運(yùn)行。此時(shí)雖然流量大，但T作壓力通常很小，故消耗能量相對(duì)也小。(3)工進(jìn)狀態(tài)。程序進(jìn)入工進(jìn)狀態(tài)后控制數(shù)控雙向變量泵減小排量運(yùn)行(與執(zhí)行元件的工進(jìn)1速度所需流量相一致)。工進(jìn)1時(shí)間結(jié)束后，程序控制數(shù)控雙向變量泵進(jìn)一步減小排量運(yùn)行(與執(zhí)行元件的工進(jìn)2速度所需流量相一致)。在工進(jìn)過(guò)程中，雖然工作壓力增高了但流量減小了，液壓系統(tǒng)輸入功率與克服負(fù)載所需功率相一致。(4)保壓狀態(tài)。程序進(jìn)入保壓狀態(tài)后控制數(shù)控雙向變量泵以接近零排量運(yùn)行。當(dāng)檢測(cè)到系統(tǒng)壓力低于保壓壓力(由于泄漏造成)時(shí)控制數(shù)控雙向變量泵增大排量以補(bǔ)壓。當(dāng)壓力達(dá)到保壓壓力時(shí)，控制數(shù)控雙向變量泵以接近零排量運(yùn)行..。保壓期間雖然壓力較高，但流量接近于零，所以消耗能量極小。(5)快退狀態(tài)。程序進(jìn)入快退狀態(tài)后控制數(shù)控雙向變量泵以最大排量反向輸出。雖然流量增大但快退負(fù)載很小，所以消耗能量也較小。(6)停留狀態(tài)。程序進(jìn)入停留狀態(tài)后控制數(shù)控雙向變量泵以接近零排量輸出。故幾乎不消耗能量。綜上所述，全閉式數(shù)控液壓系統(tǒng)最大程度地限制了無(wú)功能耗，系統(tǒng)在可靠密封的前提下可獲得最大傳動(dòng)效率。3 結(jié)論全閉式數(shù)控液壓系統(tǒng)就液壓系統(tǒng)本身而言不存在節(jié)流閥、溢流閥和換向閥，其結(jié)構(gòu)組成比傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)簡(jiǎn)化，因而減少了閥口和管路能量損失；采用了數(shù)控雙向變量泵供油、分工況功率匹配技術(shù)使系統(tǒng)處于最高效率下工作；采用微機(jī)測(cè)控技術(shù)的多傳感器閉環(huán)控制獲得了系統(tǒng)最佳綜合性能，具有開(kāi)發(fā)和推廣應(yīng)用前景。譯文：Efficiently the liquid presses to spread to move the technique researchThe thunder show, Wang Liu , Ji XuSummary:Investigate and study efficiently the liquid presses to spread to move the technique, raising its prehensive function is one of the important topics that the whole world liquid presses the boundary text puts forward a kind of whole shut type number to control the new concept that the liquid presses the system, elaborating that this kind of system constitute, works the principle and economize on energy the explain with numerous economy energy techniques:The whole shut type number controls the liquid to press the biggest degree of system ground to limit the energy to exhaust, having the applied foreground of expansion.Keyword:Spread to move the technique efficiently。Whole shut type。The division of labour condition power match。The number controls the liquid to press the system 0 PrefaceRaise the liquid press to spread to move the system work efficiency to has been one of the important topics that the liquid presses the technique realm [18]s all carried on not valid research work of corresponding period, press to spread to move the economy energy and controled the technical development to rise to arrive the positive effect to the research of the liquid press the system and can consume to recognize with spread to move the technique research efficiently topic think:The liquid presses to spread to move the machine that the system energy loses to include each ponent in the sport piece to rub( coulomb rub, Newton rub) the loss。 The Leak( the inside leak and leak to leak) to lose。 the Overflow to flow to lose and reduce expenses the loss。 The input and output power is unmatched to have no energy to lose several machine rubs the loss, li