液压站控制系统论文

摘要：改革后，我国的各行业领域发展快速，目前，我国工业化程度的加深对机械设计制造行业提出了新的要求，液压机械控制系统的应用为我国工业发展提供了有力的技术支撑。基于此，本文以液压机械控制系统作为研究对象，通过对系统的概述分析，分别从传动控制系统、传动无极变速器、系统控制、传动技术应用、纯水液压传动控制等方面阐述系统的应用。今天小编为大家推荐《液压站控制系统论文(精选3篇)》的相关内容，希望能给你带来帮助!

液压站控制系统论文 篇1：

工程机械液压伺服控制系统的故障诊断

摘 要：液压伺服控制系统是工程机械的重要构成部分，其能否正常工作直接影响工程机械工作质量与效率，因此，应用单位应做好工程机械液压伺服控制系统故障研究，及时发现与处理液压伺服控制系统故障，为控制工作的正常、完成奠定基础。文章探讨了工程机械液压伺服控制系统工作原理及优点，分析相关的故障诊断方法，探讨故障诊断应注意的事项，以供参考。

关键词：工程机械；液压伺服控制系统；故障诊断

伺服系统又称随机系统，用于精确地跟踪或复现某个过程的反馈控制系统，其在工程机械中的应用，不仅能保证施工质量，而且能明显提升施工效率，因此，保证液压伺服控制系统正常运行具有重要的现实意义，尤其如何提高伺服控制系统故障诊断效率，受到应用单位的高度重视。

1 液压伺服控制系统原理及优点

在对工程机械液压伺服控制系统故障诊断探讨之前，有必要简单阐述其工作原理，指引相关故障诊断工作的开展。

1.1 液压伺服控制系统原理

凡是应用液压控制元件及液压执行元件，基于液压传动原理构件起来的伺服系统，均被称为液压伺服控制系统。接下来以某工程机械为例，探讨液压伺服控制工作原理。如图1所示，Xi为阀芯位移，为系统的输入量；Xp为缸体位移，为系统的输出量，系统中缸体与阀体为一体，构成反馈连接。其中输出位移可精确地复现输入位移变化，并且其输入的机械量可转换成很大的输出力。反馈测量元件对系统的输出量进行测量，并转化成反馈信号。

1.2 液压伺服控制系统优点

工程机械中液压伺服控制系统优点突出，主要体现在以下几点：（1）体积小、重量轻。在控制负载相同或控制功率相同的情况下，应用液压控制技术可构建动态响应效率高、结构紧凑、重量轻、体积小的液压控制系统。（2）调速范围宽、速度控制方式多。液压驱动方式不仅能够实现无级变速，而且具有较宽的调速范围，为满足不同控制对象的调节需求，可进行变排量泵控、变转速泵控、有阀控制等。（3）易于实现安全保护。可在液压回路中安装过载保护机构、压力保护安全阀，保证液压控制系统频繁制动与带负载启动的安全性。

2 液压伺服控制系统故障诊断

研究发现，液压伺服控制系统应用中时常发生超程、窜动、爬行、电机不转等故障，做好这些故障的诊断，分析故障发生原因，采取针对性措施进行排除，缩短故障时间，降低故障造成的不良影响，为液压伺服控制系统的正常运行做好铺垫。

2.1 超程

伺服控制系统超程指当进给运动超过软件设定的软限位或由限位开关决定的硬限位时，便发出超程报警。超程故障一般不需要复杂的检测，因为报警内容会通过CRT显示出来，因此，技术人员通过CRT便可得知是否发生超程故障。该故障的排除较为简单，技术人员只要根据控制系统操作说明便可将故障排除。

2.2 窜动

液压控制系统进给时出现窜动，一般由以下原因造成：螺钉松动引起接线端子接触不良；速度控制信号受干扰或信号稳定性差；测速反馈信号受到干扰，或装置出现故障，导致测速信号波动。另外，当正向运动向反向运动时发生窜动，多因伺服系统出现较大增益或进给传动链出现过大间隙导致。

2.3 爬行

在低速进给或启动加速过程中出现爬行，引发原因有外加因素过大、伺服系统增益较低、进给传动链润滑情况较差。另外，连接滚珠丝杠与伺服电动机的联轴器出现裂纹等自身缺陷，或连接松动等，导致伺服电动机与滚珠丝杠转动不同步，也会造成爬行。

2.4 电机不转

电机是液压伺服控制系统的核心构件，一旦不转，导致伺服控制系统停转，因此，做好电机不转故障的诊断尤为重要。当电机不转时，检查控制系统看能否检测出速度控制信号；检查使能信号是否连通，判断进给轴的启动条件，如冷却、润滑等是否充分。另外，检查伺服电动机，确定故障是否由电动机自身故障引起。

3 液压伺服控制系统故障诊断策略

液压伺服控制系统故障类型复杂，诊断时既需要技术人员结合以往工作经验，又需要具备一定的专业知识，分析故障表现及特点，尤其为保证液压伺服控制系统故障的排除，应注重运用一定的故障诊断策略。

3.1 做好液压伺服控制系统研究

工程机械液压伺服控制系统构成复杂，为做好各类故障的诊断，保证故障的尽快排除，技术人员应明确液压伺服控制系统工作原理，充分了解液压伺服控制系统各部分构成，提高故障诊断质量与效率。一方面，应用单位应鼓励技术人员研究液压伺服控制系统，熟练掌握各构件名称及所处位置，明确液压伺服控制系统内部各构件间的关联。另一方面，充分了解液压伺服控制系统相关元件正常运行参数，能正确找到引起元件参数异常的原因，能够排除伺服控制系统中常见、轻微故障。

3.2 做好常见故障诊断方法总结

众所周知，引发液压伺服控制系统故障的因素多而复杂，为提高故障诊断质量与效率，应用单位应要求技术人员做好常见故障诊断方法总结。一方面，结合以往故障排除经验，对常见故障进行汇总，根据引发原因对故障进行分门别类，明确不同故障造成的影响。另一方面，要求技术人员对与其他同事进行沟通、交流，了解其在故障诊断、故障排除方面的做法。同时，建立液压伺服控制系统故障诊断、排除数据库，详细记录故障表现、引发故障原因，排除故障的具体做法等，为以后同类故障的诊断提供参考。

3.3 加强故障诊断过程细节监督

为保证液压伺服控制系统故障诊断各项细节的认真落实，尽快找到与排除故障，工程机械应用单位应做好故障诊断过程细节监督。一方面，制定完善的故障诊断制度。应用单位应结合工程机械实际情况，在对常见故障深入分析的基础上，制定完善的故障诊断制度，尤其是使用仪器诊断伺服控制系统时，要求技术人员做好所用仪器性能检查，无任何异常后严格按照仪器使用说明进行诊断操作。另一方面，做好故障诊断旁站监督。为避免故障诊断过程中因操作不当引入新的故障，应用单位应派专业的技术人员进行旁站监督，督促技术人员按照一定的流程及操作说明，进行拆卸与安装操作，确保各细节考虑到位、落实到位。

3.4 提高技术人员诊断专业水平

工程机械液压伺服控制系统故障诊断中，提高技术人员的诊断专业水平，可尽快找到与解决发生的故障，降低故障造成的影响，因此，应用单位应积极采取措施，促进技术人员诊断水平的进一步提高[1]。一方面，做好招聘考核。为整体上提高技术人员的专业水平，应用单位招聘技术人员时应注重考察应聘人员的责任心，以及液压伺服控制系统知识掌握情况。同时，还应检查应聘人员的专业资质，通过考核后予以录用。另一方面，注重技术人员培训。液压伺服控制系统故障技术处于不断革新中，为使技术人员掌握最新的故障诊断技术，尽快排除故障，降低故障造成的影响，应用单位应定期组织技术人员，邀请经验丰富的技术专家，开展故障诊断知识培训活动，为技术人员讲解液压伺服控制系统故障诊断新技术、新方法，以及故障诊断中注意的问题等[2]。同时，鼓励技术人员间相互学习、相互讨论，不断吸取他人故障诊断中的成功经验，结合自身实际，总结一套适合自己的诊断效率高的故障诊断方案。

4 结语

液压伺服控制系统是工程机械的重要组成部分，其一旦发生故障，往往会给工程机械正常工作造成不良影响，因此，应用单位应做好液压伺服控制系统故障诊断研究，以尽快找到故障根源，尽快排除。为提高工程机械液压伺服控制系统故障诊断效率，应用单位应注重采取一定的策略，一方面，鼓励技术人员做好液压伺服控制系统知识研究，切实掌握伺服控制系统各部分构成及运行原理。另一方面，注重液压伺服控制系统常见故障诊断方法总结，并做好诊断过程监督，确保各细节认真落实。

[参考文献]

[1]郭祥洋，魯守银，高鹏，等.基于模糊PID控制的水冲洗机器人液压伺服控制系统[J].山东科学，2016（4）：99-105.

[2]李希友.汽车减振器性能试验台液压伺服控制系统的研究[D].锦州：辽宁工业大学，2016.

作者：张旭超

液压站控制系统论文 篇2：

工程机械上液压机械传动的应用探究

摘要：改革后，我国的各行业领域发展快速，目前，我国工业化程度的加深对机械设计制造行业提出了新的要求，液压机械控制系统的应用为我国工业发展提供了有力的技术支撑。基于此，本文以液压机械控制系统作为研究对象，通过对系统的概述分析，分别从传动控制系统、传动无极变速器、系统控制、传动技术应用、纯水液压传动控制等方面阐述系统的应用。

关键词：机械设计制造;液压机械;控制系统

引言

自从改革开放以来，我国科技水平和经济水平都得到了大幅度的提高，使得在国家经济建设中作为主要施工设备的工程机械发挥的作用越来越重要，国家对其的重视程度也越来越高。在工程机械中传动方式主要有机械传动、液力传动和液压传动三种，其中机械传动优势为：造价成本低，传动效率高，缺点为：调速范围小，一般多用于农用拖拉机领域;液力传动优势为：成产成本不高且具有无级调速能力，使其能够较好的运用到起重运输机械领域，缺点为：变距范围较小，制动能力差，并不适合对速度稳定要求较高的场合;液压传动优势为：传递效率高，可进行恒定功率输出，结构简单并且可正、反两个方向运转，极大程度上提高了可操作性，而这也使得液压传动逐渐成为了工程机械中最重要的传动方式。

1液压机械传动控制系统组成

液压机械传动控制系统主要组成部分分为动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件、工作介质。1）动力元件，主要是油泵，能利用液体将原动机的机械能换为液压力能，组成液压传统动力单元;2）执行元件，主要指的就是油缸和液压马达，将液体的液压转变为机械能，其中油缸完成直线运动，马达完成旋转运动;3）控制元件，主要指的就是压力阀、流量阀和方向阀等，结合无极调节完成液压机速度的控制，并且能对液体压力、流量以及流向进行调节;4）辅助元件，主要分为压力表、蓄能装置、软管总线以及测压接头等。系统的基础工作介质是液压油和乳化液等，应用油泵以及液压设备就能实现能量的转换。另外，在对执行元件进行控制的过程中，要秉持合理性原则，完成液体流速应用控制机制的同时，按照标准运行体系控制相应工作，从而提高元件动力分析的基本效果，整合合理性的应用模式，为液压机械传动控制系统运行效率的升级奠定基础。

2液压传动技术的特点

液压机械传动系统以其独特优势，成为工程设备选择的主流。液压传动技术的特点主要如下：液压传动系统与传统机械传动系统相比，有着更好的传动效率，在能量损耗方面也做得更好，这就使得液压传动技术可以更好地将能量进行传递和转换，大大提高了工作效率。另外，液压机械传动还将机械功率流和液压功率流二者进行结合，实现了无级变速传动，工程机械的操作比以前简单，工作人员在操作过程中只需要将精力都集中在控制工作上，不再需要根据车速和作业负荷来调节档位。而且，液压机械传动技术比液力机械传动提高了30%的传动效率，却节省了25%的能源消耗，是工程领域的一个进步。

3机械设计制造中液压机械控制系统的应用

3.1液压机械传统控制系统

经济的发展推动了工业现代化建设步伐，机械工程领域内人们广泛应用液压控制系统，希望通过先进技术的应用提升工业生产质量。为发揮系统优势，机械设计制造可以从集成化角度出发，做好工程机械的改造设计工作，使更多行业可以应用液压控制系统。液压装载机是机械工程中主要的机械，它广泛应用于工程建筑、施工筑路、水力工程、国防工事等土石方施工以及矿山装载作业。装载机作为行走机械被广泛应用于土方转运、石料、松散货物和成堆货物的装载、提升和运输工作中，装载机也具有轻度铲掘能力。通过液压传动元件结构拆装实验、液压挖掘机控制实验、PLC软件仿真演示控制实验、可编程序控制器电气控制实验，对液压传动机械部件展开测绘分析，实现铲斗装物后摇臂缸伸出，使铲斗反转，动臂提升的装料作业。液压控制系统应用下，实验台使用冷轧钢板制作，结构与控制操作于一体，电气操作控制属于下置式，液压站在液压台主柜中，结构紧凑，装载机械按实物结构缩小比例，拥有手动和自动两种控制模式。

3.2液压传动无级变速器

在全面开展液压机械控制系统管理工作的过程中，要结合实际工作要求和具体参照物落实相应的管理方案，发挥无级变速技术的应用优势。通常而言，无级变速系统主要是变量泵结构和发动机结构，在提升控制效用的基础上，要结合控制活动提高管理效果。例如，将液压传动系统应用在车辆中，纯液压传动中最高效率为80%～85%，适用于重型车辆，维持大功率液压元件的运行，合理控制液压传动车辆的制造成本。一方面，要向着离合器方向运行进行管理，保证应用控制体系的综合效果，且能维持设计要点的综合效果。只有保证技术应用的要点和规律，才能提升具体控制的实际效果，完善机械管理的合理性。

4液压传动技术在工程机械领域的发展现状和前景

作为工程建设的主力军，工程机械在施工建设过程中发挥着重要作用，无论是在起重、运输、土方机械还是在桥梁隧道机械方面，液压传动技术与机械传动、电气传动相互衔接相互配合，在功率重量比、无级调速、自动控制、过载保护、自润滑等方面的独特技术优势，在工程机械领域发挥着及其重要的作用。目前，随着电子技术、计算及技术、信息技术、自动控制技术及新工艺、新材料的应用，以及微机软件的不断开发和应用，液压传动技术也越来越趋向于更成熟、更便捷、更广泛的方向发展，液压传动技术在工程机械领域相较于其他传动技术有着无可比拟的作用。

液压传动技术的发展前景还是比较值得期待的，随着我国计算机等信息技术的发展和进步，液压传动技术会有更大的发展空间，在进步的方向上也会有更多的选择。液压传动技术与电子技术的融合会推动整体装置向着高精度和小型化的方向发展。同时，液压阀的集成配置、液压泵站的性能优化、液压缸的综合配置使工程机械性能不断完善。

液压传动技术在工程机械领域紧跟时代发展步伐，积极进行创新和完善，与新型技术和新型工艺相结合，提高自身性能，进而提高在市场上的竞争力。液压传动技术与机电一体化结合，会让这一技术朝着高度自动化的方向发展。与微电子结合出现了数字液压泵、数字阀、数字液压缸。未来，液压系统还将从液压现场总线技术、自动化控制软件技术、纯水液压传动、电液集成块等方面进行动态发展。总体来说，新技术的应用，使得工程机械向节能化、智能化不断发展，液压传动技术在工程机械领域将有着更加客观的发展前景。

结语

随着我国工程机械科技水平的不断提高，机械传动和液力传动已经无法满足当前的工作需求，而液压传动的产生则一定程度上弥补了机械传动和液力传动中所存在的不足，从而进一步提高了工程机械中的工作效率和现有生产力。当然不同的传动方式都有自身独特的优势，机械传动和液力传动虽然具有一定的缺陷，但并不代表其没有可取之处，因此工程机械在未来的发展中，不可完全否定机械传动和液力传动的存在，而是应该将三种传动方式巧妙灵活的运用在一起，以此来最大化提高工程机械的总体工作效率。

参考文献：

[1] 吴双斌，陈嫦，金明.工程机械上液压机械传动的运用探讨[J].内燃机与配件.

[2] 李留柱.基于工程机械上液压机械传动的应用分析[J].现代制造技术与装备.

[3] 杨乐.试议液压机械传动在工程机械上的应用[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2014（10）：187-188.

[4] 张利平.现代液压传动技术的新方向———纯水液压传动[J].制造技术与机床.

作者：孔云龙

液压站控制系统论文 篇3：

液压电气控制系统在铁路栈桥中的设计与应用

摘要：在烟大铁路轮渡项目中，铁路栈桥属于重要组成部分，在铁路栈桥中应用了先进的技术及设计理念，其中，“两桥一坡”、“一对五滑动道岔”均属于烟大铁路轮渡铁路栈桥的关键技术。但栈桥的作用若要得以发挥，需要液压电气控制系统支持，通过液压电气控制系统能够利用升降功能使两桥成一坡度运动，并实现“一对五滑动道岔”的作用发挥。因此，本文将对液压电器控制系统在烟大铁路栈桥中的设计与应用进行探究。

关键词：液压电气控制系统;铁路栈桥;设计;应用

烟大铁路轮渡是我国最长的海上铁路运输通道，其主要组成部分—铁路栈桥，采用了先进的设计理念和技术，它由平面成等腰梯形的陆区桥、船区桥两跨下承式钢板梁铰接，栈桥通过液压、电气控制系统控制悬挂在提升门架上的两对升降油缸进行升降作业，使两桥基本成一坡度进行运动;桥面设有轨道，并通过设在陆区桥上的“一对五滑动道岔”实现陆上与陆区桥接陆端的一股道与渡船上五股道的对接。但若要实现“两桥一坡”以及“一对五滑动道岔”技术的实现，必须重视液压电气控制系统的应用。

1.“两桥一坡”与“一对五滑动道岔”概述

1.1“两桥一坡”概述

“两桥一坡”技术属于一种自动调节技术，铁路栈桥最大坡度通常会受潮汐、浪涌、装载重量、车列活载等方面所影响。而最大坡度代数差与车辆下部限界、不脱轨、不脱钩等因素相关，为了减小压船力，将桥梁划分为船区桥（长29.855m）和陆区桥（长52.645m），然后通过支座、液压电气控制系统、提升架等设备设施使两桥保持同一坡度，即“两桥一坡”，其中液压电气控制系统发挥着核心作用[1]。

1.2“一对五滑动道岔”概述

所谓“一对五滑动道岔”指的是一股轨道设置在接陆端，而另外五股轨道设置在渡船端，股道分岔以一组五开道岔形式来实现的。在轨道上使用的轨道转辙器为滑动梁，能够平行移动，主要是由五道横梁、三道纵梁和附带横向梯形桥面板构成，桥面板铺设轨道共五股[2]。轨道转辙器需要在陆区桥上面安装，并且还需要在梁段设置液压装置，通过变换其位置来将列车行驶的轨迹予以改变。

2.液压电气控制系统的初步设计

2.1液压系统的设计

液压系统由液压站、液压管路以及电气和控制系统等部分组成。首先，液压站设置在位于桥台岸侧陆地上的设备间间内。中心及船区升降油缸均设置有SMIK测量系统，活塞杆表面涂装耐腐蚀的陶瓷涂层，其主要设计参数见表1。

其次，每个船区升降油缸配置一个蓄能器单元。蓄能器单元设置在控制室下层，由容量为2个200升的液压蓄能器和12个24升的氮气瓶组成。蓄能器的容量可满足船区升降油缸活塞走行约1000 mm，并使栈桥接船端减载大约45t×2;第三，静态支撑杆有两组，用于栈桥处于非工作/维修状态时承担桥体自重，分别设置在中心升降油缸和船区升降油缸下部;第四，预拉伸构件由预拉伸油缸、蓄能器单元、导向件、连接件、剪切销等部件组成，设置在船区桥接船端两侧，用于栈桥工作状态下拉紧渡船;最后，转辙装置推动油缸两组，设置有位移传感器系统，用于股道转换和锁定，股道对接精度为±1 mm。

2.2電气控制系统的设计

电气控制系统主要由下列设备组成：总电源开关柜、配电柜、控制台等。首先，在电源方面：栈桥附近的变电所可按一级负荷向栈桥动力设备提供三相380V，800kVA 电源，电源引入总电源开关柜。其次，在控制系统功能方面：控制系统具有执行控制内容、监视并反馈系统操作运转情况以及分析、处理、储存控制过程数据三项功能;最后，在控制模式方面：控制系统具有自动和手动两种控制模式，通过控制台上的自动/手动选择器进行选择。

3.液压电气控制系统在铁路栈桥中的应用

液压电气控制系统在铁路栈桥之中的应用主要体现在对栈桥的全自动控制过程。

首先，栈桥液压泵站启动，预拉伸构件伸出，桥体上升至停靠位并解锁，然后下降，在下降过程中，船区升降油缸最小下降速度为2.00m/min，将中心油缸的下降速度为1.50 m/min，下降过程中SMIK和倾斜仪测量系统对升降液压缸同步情况进行检测，并随时调整，确保两跨桥处于同一平面。当超声波传感器检测船桥间垂直距离约500 mm时，桥体下降速度减至0.50 m/min。当压力传感器压力降低至45bar，同时水平超声波传感器检测到渡船后，栈桥与渡船进入随动状态，随动速度为3.20m/min。随后启动蓄能器单元工作，使预拉伸构件保持预拉力。至此，船桥搭接作业完成，栈桥与渡船处于随动的工作状况。

其次，需要操作“一对五滑动道岔”转换股道，并确认对接误差在±1mm范围内。然后打开栏杆，开启上（下）桥信号灯，如此往复操作，完成火车车辆上下船取送作业;在栈桥作业过程中时，电气闭环控制系统对桥体检测信号、纵横倾斜度及变坡角进行监控，如出现桥面纵横倾或边坡角偏离正常值，控制系统进行自动调节，从而实现“两桥一坡”，以免发生事故。

最后，完成火车车辆上下船取送作业后，需要将桥上信号灯及栏杆关闭，并将铁路栈桥进行船桥解脱，提升至停靠位至锁定，使栈桥由工作位转换成非工作位。

4.结束语

综上所述，在铁路栈桥“两桥一坡”和“一对五滑动道岔”开展的过程中，液压电气控制系统发挥着关键的作用，通过对该系统的设计和应用进行探究可了解到，合理的对液压电气控制系统进行设计和应用，能够有效实现“两桥一坡”及“一对五滑动道岔”操作，证实了液压电气控制系统的重要作用。

参考文献

[1]林立文. 液压移动仰拱栈桥施工技术研究[J]. 公路，2020，65（8）：429-432.

[2]冉洪涛. 探究液压系统设计中的应用技巧[J]. 内燃机与配件，2020（2）：81-82.

作者：殷法听