液压机械传动装置模式切换优化控制

液压机械传动装置模式切换优化控制
2.安钢集团有限责任公司第一轧钢厂河南安阳 455000
3.安钢集团有限责任公司规划发展部河南安阳 455000
摘要：在机械液压系统中，泄漏问题是最常见的，也是最显著的故障问题，
如果对其不重视的话，很可能会干扰到整个系统的平稳运行，通过实际的对机械
液压系统进行调查和研究，泄露情况在日常生活中是比较常见的泄露问题。

如果
出现的话，机械液压系统不能保持一个平稳的运行，干扰到了人们的正常作业，
而且泄露出的液压油会对周围的环境产生一定的污染。

基于此，以下对液压机械
传动装置模式切换优化控制进行了探讨，以供参考。

关键词：液压机械；传动装置；模式切换；优化控制
引言
液压机械传动装置(HMT)将机械传动的高效率和液压传动的良好调速特性相
结合，调节液压系统排量可使HMT输出转速大范围连续变化，对农用车辆，军用
车辆等特种车辆具有很好的应用价值。

目前，针对液压机械传动装置的结构设计、参数匹配、工作特性等方面取得了丰富的科研成果。

1液压传动控制系统的优势
液压传动控制系统具有结构简单、软件质量轻、使用灵活等特点。

在农机设
备设计过程中，设备可以广泛应用于我国农业发展过程中。

通过在实际控制过程
中选择液压控制传输系统，可以有效解决系统运行问题，保证电路中过满阀的使
用效果得到改善，提高机械设备的稳定性，保护整个农业机械设备如果在使用过
程中，区域中的压力超过了负荷压力，则必须使用压力过大-满阀将水压直接传
回油箱。

由于液压传动系统选择的传动装置是农用机械设备使用过程中的液压油，其他力量产生的热量可能会在系统运行期间，在出现热量后显现出来，短期内需
使用液压油散发热量，以确保整个设备在使用过程中持续降低温度，并防止整个
系统和设备在使用过程中出现过热状态。

与此同时，重要的是要考虑到液压油
可以润滑机械设备的部件，以避免部件在使用过程中丢失或出现故障。

在使用过
程中，液压机械传动控制系统还可与电子技术配合使用，调节整个机械设备运行
过程中的负荷和总体状态。

目前，液压传动控制不仅广泛用于农业机械的制造，
而且还广泛用于空间和导航。

2液压机械传动装置模式切换优化控制措施
2.1模式切换控制方法制定
依据模式切换过程分析可知，流量损失是影响切换过程稳定性的主要因素，
因此可通过排量的调节来补偿流量损失，同时对离合器接合和分离过程进行协调
控制，以此来提高模式切换品质。

模式切换策略具体为:在H模式下，当变量液
压泵排量达到模式切换理论排量时，开始进行模式切换。

依据HMT所处工况信息(输入转速、负载转矩)，以模式切换前稳定输出转速为参考值，通过建立的排量
预测模型对HM模式下相同稳定输出转速对应的排量进行预测，并在切换过程调
节变量液压泵排量至预测值，从而保证切换前后的稳定输出转速相同;与此同时，基于二次型最优控制理论，对模式切换机构离合器C1、C2的转矩进行协调控制，减小切换过程输出转矩的波动。

其中，模式切换过程排量调节采用阶跃形式调节，阶跃调节能在不影响切换稳定性的同时，减少模式切换时间。

2.2油温过高的处理措施
当液压系统温升过快时，应及时查明原因，采取措施，确保设备正常工作。

对于上述的前两条原因，属于设备制造厂家设计、调试不当所致，应由设备制造
厂家采取补救措施予以解决，后面几条原因则是由于使用、维护不当所致。

下面
主要从使用、维护的角度考虑，提出一些预防油温过高措施和解决措施。

合理选
用液压油的粘度和性能。

液压油的选用应参考设备使用说明书推荐的油品及设备
所处的工作场所、环境温度来确定，石油工程设备常年处于室外，风沙大、温差大，环境恶劣，其液压系统应选用抗磨性能好的抗磨液压油，对于低温环境，应
选用低温抗磨液压油。

定期更换液压油并保持液压油的清洁。

油品经过使用，性
能逐步变差，应定期进行更换，并避免外界环境对液压油的污染。

定期清洁散热
器。

石油勘探设备长期处于野外环境、风沙大，散热器表面脏，杂物、油泥等严
重影响散热器的通风效果，导致散热不良，必须定期进行清洗除垢，使其通风良好。

检查周围是否有热源或通风不畅。

临时性的热源会导致液压油温度偶尔高，
附近设备距离太近会导致通风不畅、散热不良。

正确使用好设备。

在使用过程中，不超负荷使用，经常检查液压油油位是否合适、油温是否过高、风扇皮带是否打滑，操作要柔和，尽量避免冲击等。

2.3防止液压油遭到污染
液压油特别容易受到外部环境因素的影响，如果外部的一些灰尘进入到液压
油中，不仅会影响液压油自身的浓度，还会影响到液压油的正常使用，所以说有
关人员要对装置进行时刻的检查工作，防止液压油遭受到污染情况的出现，影响
了液压的正常使用。

管理人员可以安排专业的人员来定期对装置进行相应的检查，尤其是液压油污染方面要科学地作出相应的判断，加大对液压油的保护力度，设
置相应的管理制度，更好的约束有关人员的行为。

2.4无级变速器的应用
在实际生产生活中使用农机时，液压机械传动控制系统的运行效果与传动控
制效果密切相关。

在整个系统设计过程中，有必要采用无级变速器，以提高系统
在使用时的适用性，同时还应考虑如何使用差动齿轮箱向外传递功率，以确保目前，无级变速器广泛应用于工程机械设备的使用，可以提高农业机械设备的使用
效率，提高液压机械传动控制系统的控制能力。

2.5正确选用和装配密封件
在对有关密封件进行选择的过程中，有关人员要考虑好密封性自身的易变性，要选择一些具有弹性的原材料。

为了有效的避免机械液压传动系统中出现泄漏问题，影响了整个系统的稳定性，在密闭件的选择方面，应该选择一些抗腐蚀性比
较好的，可以在长时间的工作，仍然能够有着较好状态和稳定性的机械元件，同
时对于密闭线来说也要承受较大的温差变化，这样可以更好的适用机械液压传动
系统的整体工作节奏。

除此之外，在选择的过程中，经济性也是考虑的一大重要
因素，在装配密封件的选择上，要考虑一些性价比比较高的元件，他们能够防止液压油出现泄漏的情况，实现了整体工作的稳定性。

2.6纯水液压机械传动控制系统的应用
在目前机械制造业的发展中，纯液压控制系统没有广泛的应用，但在长期发展中具有明显的应用优势。

在纯水机械传动控制技术中，能量转换主要是以纯水为载体实现控制、传动等功能。

纯水机械传动控制系统运行过程中，在该系统中纯水液压支架比传统液压支架便宜，具有制备简单、来源广泛等诸多优点。

这可以有效地提高企业的经济效率和控制成本。

在传统的训练指挥系统中，以液压油为介质，泄漏问题比较常见，容易引起火灾，存在明显的安全隐患，难以保证系统的安全运行，一旦液压油泄漏，就会造成严重的环境污染。

结束语
通过对液压机械传动装置工作原理以及模式切换过程各构件转速的分析，设计了一种能够改善HMT模式切换品质的液压调速系统变量液压泵排量调节和模式切换机构离合器转矩协调控制的模式切换方法。

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