油壓控制

油壓控制（Oil pressure control）含義為運用油液動力改變操縱對象的工作狀態。屬於液壓控制的一種。油壓控制系統是以電機提供動力基礎，使用液壓泵將機械能轉化為壓力，推動液壓油。通過控制各種閥門改變液壓油的流向，從而推動液壓缸做出不同行程、不同方向的動作，完成各種設備不同的動作需要。

基本介紹

• 中文名：油壓控制
• 外文名：Oil pressure control
• 含義：運用油液動力改變操縱對象狀態
• 套用領域：信息科學
• 原理：將機械能轉化為壓力

簡介

油壓控制（Oil pressure control）含義為運用油液動力改變操縱對象的工作狀態。屬於油壓控制的一種。油壓控制系統是以電機提供動力基礎，使用液壓泵將機械能轉化為壓力，推動液壓油。通過控制各種閥門改變液壓油的流向，從而推動液壓缸做出不同行程、不同方向的動作，完成各種設備不同的動作需要。

油壓控制系統的優點

1、可以在運行過程中實現大範圍的無級調速。

2、在同等輸出功率下，液壓傳動裝置的體積小、重量輕、運動慣量小、動態性能好。

3、採用液壓傳動可實現無間隙傳動，運動平穩。

4、便於實現自動工作循環和自動過載保護。

5、由於一般採用油作為傳動介質，因此液壓元件有自我潤滑作用，有較長的使用壽命。

6、液壓元件都是標準化、系列化的產品，便於設計、製造和推廣套用。

油壓控制系統的缺點

1、損失大、效率低、發熱大。

2、不能得到定比傳動。

3、當採用油作為傳動介質時還需要注意防火問題。

4、液壓元件加工精度要求高，造價高。

5、液壓系統的故障比較難查找，對操作人員的技術水平要求高。

分類

開環油壓控制和閉環油壓控制是油壓控制的兩類基本控制方式

其中，液壓閉環控制系統常常有多種分類方法。

1）按照控制系統完成的任務分類

按照控制系統完成的任務類型，油壓控制系統可以分為液壓伺服控制系統（簡稱，液壓伺服系統）和液壓調節控制系統。

2）按照控制系統各組成元件的線性情況分類

按照控制系統是否包含非線性組成元件，油壓控制系統可以分為線性系統和非線性系統。

3）按照控制系統各組成元件中控制信號的連續情況分類

按照控制系統中控制信號是否均為連續信號，油壓控制系統可以分為連續系統和離散系統。

4）按照被控物理量分類

按照被控物理量不同，液壓反饋控制系統可以分為位置控制系統、速度控制系統、力控制系統和其他物理量控制系統。

5）按照油壓控制元件或控制方式分類

按照油壓控制元件類型或控制方式不同，液壓反饋控制系統可以分為閥控系統（節流控制方式）和泵控系統（容積控制方式）。進一步按照液壓執行元件分類，閥控系統可分為閥控液壓缸系統和閥控液壓馬達系統；泵控系統可分為泵控液壓缸系統和泵控液壓馬達系統。

6）按照信號傳遞介質分類

按照控制信號傳遞介質不同，油壓控制系統可分為機械油壓控制系統（簡稱，機液伺服系統或機液伺服機構）、電氣油壓控制系統等。

套用領域

1. 航空太空梭飛行控制系統、飛行模擬器等。
2. 冶金領域軋機下壓控制系統、鋼帶跑偏控制系統等。
3. 武器裝備坦克火炮穩定系統、自行火炮駕駛助力系統等。
4. 機器人仿人機器人、仿生機器動物等。
5. 試驗裝置負載模擬器、運動模擬器、三軸仿真轉台、地震模擬器等。
6. 製造裝備數控工具機、線切割工具機等。

液壓實例

以WLYl00型液壓挖掘機的液壓系統為例，對其可能產生噪聲的原因、排除方法介紹如下。

柱塞泵或馬達的噪聲

(1)吸空現象是造成液壓泵噪聲過高的主要原因之一。當油液中混入空氣後，易在其高壓區形成氣穴現象，並以壓力波的形式傳播，造成油液振盪，導致系統產生氣蝕噪聲。其主要原因有：

①液壓泵的濾油器、進油管堵塞或油液粘度過高，均可造成泵進油口處真空度過高，使空氣滲入。

②液壓泵、先導泵軸端油封損壞，或進油管密封不良，造成空氣進入。

②油箱油位過低，使液壓泵進油管直接吸空。

當液壓泵工作中出現較高噪聲時，應首先對上述部位進行檢查，發現問題及時處理。

(2)液壓泵內部元件過度磨損，如柱塞泵的缸體與配流盤、柱塞與柱塞孔等配合件的磨損、拉傷，使液壓泵內泄漏嚴重，當液壓泵輸出高壓、小流量油液時將產生流量脈動，引發較高噪聲。此時可適當加大先導系統變數機構的偏角，以改善內泄漏對泵輸出流量的影響。液壓泵的伺服閥閥芯、控制流量的活塞也會因局部磨損、拉傷，使活塞在移動過程中脈動，造成液壓泵輸出流量和壓力的波動，從而在泵出口處產生較大振動和噪聲。此時可對磨損、拉傷嚴重的元件進行刷鍍研配或更換處理。

(3)液壓泵配流盤也是易引發噪聲的重要元件之一。配流盤在使用中因表面磨損或油泥沉積在卸荷槽開啟處，都會使卸荷槽變短而改變卸荷位置，產生困油現象，繼而引發較高噪聲。在正常修配過程中，經平磨修復的配流盤也會出現卸荷槽變短的後果，此時如不及時將其適當修長，也將產生較大噪聲。在裝配過程中，配流盤的大卸荷槽一定要裝在泵的高壓腔，並且其尖角方向與缸體的旋向須相對，否則也將給系統帶來較大噪聲。

溢流閥的噪聲

溢流閥易產生高頻噪聲，主要是先導閥性能不穩定所致，即為先導閥前腔壓力高頻振盪引起空氣振動而產生的噪聲。其主要原因有：

(1)油液中混入空氣，在先導閥前腔內形成氣穴現象而引發高頻噪聲。此時，應及時排盡空氣並防止外界空氣重新進入。

(2)針閥在使用過程中因頻繁開啟而過度磨損，使針閥錐面與閥座不能密合，造成先導流量不穩定、產生壓力波動而引發噪聲，此時應及時修理或更換。

(3)先導閥因彈簧疲勞變形造成其調壓功能不穩定，使得壓力波動大而引發噪聲，此時應更換彈簧。

液壓缸的噪聲

(1)油液中混有空氣或液壓缸中空氣未完全排盡，在高壓作用下產生氣穴現象而引發較大噪聲。此時，須及時排盡空氣。

(2)缸頭油封過緊或活塞桿彎曲，在運動過程中也會因別勁而產生噪聲。此時，須及時更換油封或校直活塞桿。

管路噪聲

管路死彎過多或固定卡子鬆脫也能產生振動和噪聲。因此，在管路布置上應儘量避免死彎，對鬆脫的卡子須及時擰緊。

油壓控制裝置

一種油壓控制裝置，通過進行與向電磁閥的指令電流的折返位置或折返次數對應的滯後誤差修正，實現油壓控制精度的提高。

油壓控制裝置具備：線性電磁閥、滯後油壓修正量運算裝置、離合器壓修正控制部。運算滯後油壓修正量的滯後油壓修正量運算裝置具有表示相對油壓變化特性的滯後的全滯後特性並作為基準圖，在將指令電流在油壓變化特性範圍內的中途位置折返的局部迴路持續時，在每個從過去到當前時刻的局部迴路製作多個根據折返位置縮小基準圖的縮小圖，通過在同一指令電流位置由多個縮小圖得到的各滯後油壓修正量的總和，運算滯後油壓修正量。

裝置

一種油壓控制裝置，具備: 電磁閥，其根據指令電流調整開度，並將油壓控制為增加或減少的任一方； 滯後油壓修正量運算裝置，其運算根據輸出油壓相對於所述指令電流的增加方向和減少方向的指令電流的滯後特性而確定的滯後油壓修正量； 指令電流控制裝置，其考慮所述滯後油壓修正量，以所述輸出油壓成為目標輸出油壓的方式控制所述指令電流， 其特徵在於， 所述滯後油壓修正量運算裝置具有表示相對於油壓變化特性的滯後的全滯後特性並作為基準圖，所述油壓變化特性由使所述指令電流從最小值變化到最大值時的增壓特性和使所述指令電流從最大值變化到最小值時的減壓特性構成，在所述指令電流在所述油壓變化特性範圍內的中途位置折返的局部迴路持續時，對每個從過去到當前時刻的局部迴路製作多個根據折返位置將所述基準圖縮小的縮小圖，通過在同一指令電流位置由所述多個縮小圖得到的各滯後油壓修正量的總和，運算所述滯後油壓修正量。

特徵

• 滯後油壓修正量運算裝置確定所述指令電流在所述油壓變化特性範圍內的中途位置折返的局部迴路持續時的、從本次的折返點到下次的折返點的折返指令電流幅度，並根據所述折返指令電流幅度與所述油壓變化特性的電流幅度之比即電流比率，縮小所述基準圖，從而製作成縮小圖。
• 滯後油壓修正量運算裝置將全滯後特性的基準圖中的油壓上升側特性和油壓下降側特性的中央特性作為目標特性，運算相對於該目標特性的滯後油壓修正量。
• 滯後油壓修正量運算裝置具有折返點存儲控制部，當所述指令電流在所述油壓變化特性範圍內的中途位置折返的局部迴路持續時，在上次的折返點電流值與本次的折返點電流值的差值小於規定值的情況下，所述折返點存儲控制部禁止折返點信息的追加存儲。
• 折返點存儲控制部將所述規定值設為追加存儲禁止電流範圍，該追加存儲禁止電流範圍為根據按每個折返方向存儲的最新的折返點電流存儲值運算殘留電流幅度，並將所述殘留電流幅度除以殘留存儲數相加I的值而所得的值。
• 指令電流在所述油壓變化特性範圍內的中途位置折返的局部迴路持續時，在返回具有存儲信息的過去的折返點而脫離所述局部迴路的情況下，所述折返點存儲控制部消除該過去的折返點和與該過去的折返點一起形成局部迴路的成對的折返點的存儲信息。