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摘要：机械液压系统采用模块体系、中控技术、新材料等新技术后，既提升了机械液压系统的功能性，也扩大了应用范围。在工程机械巨型化、智能化、模块化发展的今天，机械液压系统已成为工程机械的核心系统，其可靠性和稳定性成为制造企业和设计单位的关注焦点，关系着产品整体的功能性和耐久性。机械液压系统是工业产品中常用的一种重要系统。随着现代化机械工程技术的快速发展，有些机械液压系统利用液压回路的特性与计算机系统的有机结合，有效提高了机械设备的节能效果和运行效率。这在很大程度上提高了机械元件的智能化和自动化。文章分析了机械液压系统设计控制的相关内容，阐述了机械液压系统的可靠性设计，为日后的工作提供参考。
关键词：机械；液压系统；可靠性
引言
近2年因产业结构转型导致经济出现疲软迹象，促使传统的能源需求转向新能源开发，也使得新领域的技术研发得到重视。例如，在进行机械液压系统可靠性优化设计过程中，需要全方位考虑整个系统的综合运行状态及节能情况，并按照标准要求来保证系统的安全与可靠运行。
1机械液压系统的组成
（1）动力元件。它能够将原动机的机械能转换成液体的压力能，保障整个液压系统的工作动力。（2）执行元件。主要作用是将液体的压力转换为机械能，利用机械能驱动负载机械设备作直线往返运动或者回转运动。（3）控制元件（各种液压阀）。它在液压系统中主要是控制和调节液体的压力、流量和方向。根据控制方式不同，液压阀又分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀3种。（4）辅助元件。主要是对机械液压设备起辅助保护等作用的机械元件，如油箱、滤油器油箱、滤油器、油管及管接头、密封圈、快换接头、高压球阀、胶管总成、测压接头、压力表、油温计等。由于种类和功能较多，在进行维修时，需根据具体的型号等选择好相关元件。（5）液压油。由于机械液压系统中液压油的选择也是多种多样的，因此必须根据实际情况来正确选择液压油，这是保证设备正常运行的基础。
2机械液压系统设计中应注意的控制要点
2.1做好机械液压系统结构控制
机械液压系统的结构越来越复杂，设计中要考虑多泵运行、多回路供油、外部影响等多重因素，强化对系统的结构性控制。设计中要根据设定的输出功率、动力源最大输出、功率结构性损耗、回路功率利用率等重要参数，确定机械液压系统的基本参数，通过结构上的控制，有效提升机械液压系统的实际输出和转换效率，有效解决机械液压系统的恒功率缺陷，构建机械液压系统的开放性体系，将通信技术、计算机技术融合在系统中，全面优化系统结构，实现对系统结构的逻辑控制，提升机械液压系统的总体稳定性与可靠性。
2.2做好机械液压系统工作特性覆盖设计
工作特性覆盖是机械液压系统常规设计的基本部分，要立足于机械液压系统的最大功率设计和系统工作的稳定性，有效平衡动力源与负载的相关函数和参数，保障机械液压系统的稳定运行，使其适应各类工作环境和条件。机械液压系统的常规设计要充分考虑系统与整个工程产品的生产实际，要研究系统的最大功率和最佳输出方式，确定机械液压系统的最佳工作模式，提高工作特性的覆盖范围。在具体的常规设计中，应做好油路、电路、控制回路的设计，重点强化机械液压系统工作特性，突出液压执行元件、液压动力元件、液压控制元件、传感器、控制器等主要部件的功能化设计，有效扩大机械液压系统的工作覆盖范围，实现机械液压系统的稳定性和可靠性。
2.3做好机械液压系统动力特性设计
机械液压系统的动力一般由电动设备或燃油（气）设备提供，必须重点做好系统的动力设计，特别是原动力的特效控制和设计工作。设计人员必须掌握系统的设计思路与意图，理解机械液压系统的动力原理和工作原理，科学配设机械液压系统、动力源装置、回路等各子系统，全面提升机械液压系统的动力利用率和安全性，尽量使用成熟结构为系统提供原动力。动力特性设计工作还要考虑特殊运行和恶劣运行环境，有效提升动力设备对特殊环境的适应力，实现机械液压系统的连续、稳定和可靠运行。
3机械液压系统的可靠性设计
3.1电液比例减压阀设计
电液比例减压阀设计的重点是精度和速度控制。与普通液压阀相比，虽然机械液压系统的应用功能更加完整，但是，存在信号不足的情况，这会直接影响比例阀的驱动。因此，在机械液压系统可靠性设计中，对于电液比例减压阀，要安置配套的电子放大器，增强控制器的输出信号。同时，机械液压系统为了保持恒定的电磁引力，要根据比例磁铁恒定气隙计算电流平均值。为了保证负载力和电磁力的平衡性，应充分发挥电液比例阀结构简单、响应速度快等优点，优化斩波频率、线圈电阻、灵敏度、重复精度、滞环、线圈电阻、电源和最大流量等基本参数。
3.2做好机械液压系统主油泵设计
主油泵是机械液压系统实现功能的基本装置，设计主油泵时，要确定控制方式、泵体结构方式、油泵工作方式等相关参数，以便有效控制出口状态、链接方式，进而有效确保主油泵的可靠性，实现机械液压系统的连续、稳定与安全运行。主油泵设计要确定辅助结构、侧支线路的连接方式和吸油线路，进而稳定主油泵的运行状况，保障主油泵功能的稳定性和可靠性，保障机械液压系统整体运行安全。主油泵设计要考虑温度控制，要通过PLC、中控设备、功能继电器等保障主油泵的温度稳定，以导油、通电、冷却等方式实现对主油泵、油液温度的全面调节和控制。主油泵设计还要考虑空腔吸油产生的油泵运行连续性和安全性问题，要在主油泵体系中设置蓄能器、溢流阀、齿轮泵等关键设备和装置，全面控制油泵的压力和流量，防止出现主油泵空腔吸油问题，进而稳定主油泵的压力、排量和温度，提升机械液压系统的可靠性。
3.3硬件设计
机械液压系统硬件设计的关键就是控制器，以模拟量方式有效控制机械液压系统的逻辑，接着正确处理和运算数据，设定电位计输出信号的转速，然后经过处理输入控制器。模式转换信号、压力开关信号可以直接进入输入控制器。结合控制器的运行状态，对信号进行统计处理，利用功率、光电隔离和分频方法，经过转速传感器、发动机和比例阀的处理，最后输入控制器。控制器是整个机械液压系统电控部门的关键元件，它直接决定了硬件系统的使用性能。对于内部CPU模块，最好设置微处理器，降低机械液压系统的运行功耗，确保其安全性和实用性。同时，控制器必须满足抗电磁干扰、防震、防水、耐高温等需求，设计1个CAN-BUS总线接口、1个模拟量输出点、3个开关量输出点、2个转速输入点、6个开关量输入点和4个模拟输入点，而且还必须控制存储量容量、开关量最大电流、电位计电源电压、输入端频率范围和模拟量输入电压范围等。
结语
可靠性是机械液压系统设计工作的基本要求，是决定生产及设备正常运转的前提。既要考虑系统内部的稳定性与功能性，也要考虑系统外部的可靠性、安全性和连续性，需从平衡机械液压系统的输入和输出、系统和节点等方面出发，做到对系统制造、运行和维护的全面覆盖，在提高设计水平的同时，强化和提升机械液压系统的适应能力和工作效率。
参考文献：
［1］郭研，王海兰，陶新良.工程机械液压系统可靠性设计分析［J］.起重运输机械，2012（04）：49-51.
［2］吴国山.工程机械液压系统可靠性的设计与分析［J］.科技致富向导，2013（21）：303，314.
［3］郭雄华，韩慧仙，曹显利.工程机械液压系统可靠性分析［J］.制造业自动化，2010（05）：225-227.