李 鯉 劉善春（蘭州城市學院，甘肅 蘭州730070）

液壓就是通過液壓油（具體根據(jù)實際情況定）來傳遞壓力的裝置。一個完整的液壓系統(tǒng)由五個部分組成，即動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件和液壓油。液壓由于其傳動力量大，易于傳遞及配置，在工業(yè)、民用行業(yè)應用廣泛。液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件液壓缸和液壓馬達的作用是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能，而獲得需要的直線往復運動或回轉(zhuǎn)運動。為了全面提高液壓沖擊機械的操作水平需要建立相應的控制系統(tǒng)，只有這樣才能進一步提高新型液壓沖擊機械的工作質(zhì)量。文章通過對新型液壓沖擊機械操作的利用意義和原理運作等相關知識的介紹進而進行了新型液壓沖擊機械控制系統(tǒng)方案的研究，希望以此為相應的機械操作工作者提供相應的參考和借鑒。

1 電液控制閥在液壓沖擊系統(tǒng)中的應用

一個設計合理的液壓控制系統(tǒng)必須使液壓沖擊器協(xié)調(diào)系統(tǒng)完成沖擊、回轉(zhuǎn)、推進等工作機能，同時又賦予其安全保證功能(如自動防卡、自動停推等控制功能)。通過科研人員的反復技術論證的實際操作，目前主要采用電液控制閥來實現(xiàn)對液壓沖擊機械的控制。由于液壓沖擊機械的型號不同，所以其相應的電業(yè)控制閥也有不同型號和規(guī)格的，在實際的選用中首先應該保證型號統(tǒng)一。要實現(xiàn)液壓沖擊機械系統(tǒng)的自動控制，從簡化系統(tǒng)結構的角度考慮，沖擊系統(tǒng)壓力應該在數(shù)字信號控制下無級變化輸出；同時，推進系統(tǒng)壓力和轉(zhuǎn)釬流量也必須能在數(shù)字信號控制下無級變化輸出。電液伺服閥控制、電液比例閥控制和高速開關電磁閥控制均能實現(xiàn)對這些量的無級變化輸出。

目前電液控制閥技術已經(jīng)在實際的機械操作中得到了相對廣泛的利用，該項技術經(jīng)濟成本低廉，操作簡單，安裝程序簡易，所以，在未來的一個機械應用時間段，電液控制閥必將取得更廣泛的應用空間，為施工建設提供相應的支持。

2 液壓沖擊機械液壓控制系統(tǒng)總體方案

在液壓沖擊機械的操作運用過程中，需要進行相應的轉(zhuǎn)換作業(yè)等，該項操作的實現(xiàn)需要機械設備配備相應的輔助控制系統(tǒng)，如何使該系統(tǒng)與機械操作系統(tǒng)實現(xiàn)有機結合，并在使用過程中提高工作效率，成為科研技術工作者努力研究的一個重要方向，液壓沖擊器系統(tǒng)壓力波動的幅值大、頻率高,同時又要求驅(qū)動它的液壓動力源(泵)具有良好的調(diào)節(jié)性能。普通的齒輪泵和葉片泵是難以滿足其工作要求的,軸向柱塞變量泵由于具有很好的動態(tài)調(diào)節(jié)特性因而適合液壓沖擊器系統(tǒng)的工作要求。根據(jù)其變量機構工作方式的不同,柱塞變量泵有手動(伺服)變量泵、恒壓變量泵、液控變量泵和電液比例變量泵幾種類型。

2.1 泵的啟動

液壓沖擊機械操作的核心部件是液壓泵，因此，對液壓機械操作的控制系統(tǒng)設計首先要考慮的是對泵的靈活控制。技術人員在傳統(tǒng)的液壓機械操作設計中進行了簡單的位置變更，稍微移動了液壓泵的位置，并配備了輔助的液壓泵驅(qū)動機，改良之后的液壓泵可以使沖擊系統(tǒng)通過電液換向臨近閥的右位卸荷，轉(zhuǎn)釬系統(tǒng)通過電液換向第三個中位卸荷，而推進系統(tǒng)此時無壓力油進入。

2.2 沖擊、推進工作原理

DT 通電；接通沖擊油路；高速開關電磁閥通電處于脈沖寬度調(diào)制(PWM)狀態(tài)。此時高速開關電磁閥輸出控制壓力作用于恒壓變量泵的變量機構，使泵輸出所需的調(diào)定壓力，當泵(沖擊泵)的最大輸出流量Q 大于液壓沖擊機械在沖擊系統(tǒng)壓力前方閥調(diào)定壓力下要求的沖擊流量Q 時，實際沖擊系統(tǒng)壓力P 等于該閥的調(diào)定壓力，而沖擊流量Q 取決于沖擊系統(tǒng)壓力P。

2.3 轉(zhuǎn)釬工作原理

DT1 和DT2 全斷電和單獨通電，即可實現(xiàn)轉(zhuǎn)釬的開關和換向，調(diào)節(jié)調(diào)速閥即可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)釬流量，實現(xiàn)轉(zhuǎn)釬速度的無級調(diào)節(jié)輸出。無級調(diào)節(jié)BDT，的控制電流，即可無級輸出轉(zhuǎn)釬流量，滿足轉(zhuǎn)釬速度的無級變化輸出，DT1 和DT2 的單獨通電，可實現(xiàn)轉(zhuǎn)釬換向，DT1 和DT2 都不通電，停止轉(zhuǎn)釬動作。

2.4 防卡釬工作原理

當液壓沖擊機械進行鑿巖破碎工作時，轉(zhuǎn)釬壓力低于其中一個先導閥有調(diào)定壓力，滾動換向另外一個在彈簧力的作用下處于“右位”。如果發(fā)生卡釬，則轉(zhuǎn)釬壓力升高，當升高到超過該先導閥前一個的調(diào)定壓力時，先導閥內(nèi)有油液流動，使換向閥左右兩端產(chǎn)生壓差，這種壓差作用在該閥閥芯右端，克服彈簧力使閥芯換向，處于“左位”。這時，推進壓力油進入推進液壓缸油桿腔，帶動沖擊器退回，因此，這種新型液壓控制系統(tǒng)還具有自動消除卡釬的能力。

3 新型液壓控制系統(tǒng)的技術優(yōu)勢

為適應破碎不同性質(zhì)的巖石，要求液壓沖擊機械的工作參數(shù)是可以調(diào)節(jié)的。目前，對于工作參數(shù)可調(diào)的液壓沖擊機械及其相應的液壓控制系統(tǒng)的研究國內(nèi)外有關文獻甚少。針對液壓沖擊機械輸出工作參數(shù)可無級調(diào)節(jié)的技術要求，作者研制了一種新穎的活塞行程調(diào)節(jié)裝置(即變行程調(diào)節(jié)機構)，設計了新型的液壓控制系統(tǒng)。其優(yōu)勢技術和先進性體現(xiàn)如下。

3.1 元件數(shù)字化

20 世紀80 年代以來，由于現(xiàn)代工程裝備對高頻響、抗污染能力強、成本低廉的電液控制系統(tǒng)的迫切需求，推動了數(shù)字式控制元件的發(fā)展。高速開關電磁閥是近年發(fā)展起來的新型電液數(shù)字閥，在新型液壓沖擊機械控制系統(tǒng)中，作者首次采用了高速開關電磁閥，它無須DIA 轉(zhuǎn)換，可以直接與計算機接口，采用液壓脈沖寬度調(diào)制(PWM)技術就可實現(xiàn)對其輸出壓力或流量的比例控制。高速開關電磁閥9、10 控制推進液壓缸6，高速開關電磁閥11 控制恒壓變量泵12。計算機產(chǎn)生的PWM 控制信號通過放大器分別驅(qū)動閥9、10 及11，根據(jù)沖擊機械的工作要求完成對推進缸和恒壓變量泵的無級調(diào)節(jié)控制。此外，電液換向閣4、14 也都是具有開關通斷控制的數(shù)字元件，因此，這些元件作為計算機與被控對象間的橋梁，從而使我們能夠直接利用計算機實現(xiàn)對新型液壓沖擊機械系統(tǒng)工作機能的控制。

3.2 結構簡單化

采用雙泵供油方式，恒壓變量泵為沖擊和推進系統(tǒng)供油，比側(cè)變流量泵(定量泵)為轉(zhuǎn)釬系統(tǒng)供油。新型液壓控制系統(tǒng)的這一結構布局較傳統(tǒng)的結構設計有了較大的突破，雙泵供油的模式減少了單一油泵供油不同工作參數(shù)調(diào)整變化的油泵調(diào)節(jié)工作，簡化了操作步驟，降低了工作難度，提高了工作效率。另外這種雙泵供油模式的輔助設備簡單，較之傳統(tǒng)的結構精簡了許多，這也間接的降低了企業(yè)引進設備的成本資金，而且，該項操作系統(tǒng)的技術難度系數(shù)降低，對操作人員的業(yè)務素質(zhì)要求也相對的下降，所以，無論從經(jīng)濟角度還是工作效率角度，這種模式都是企業(yè)利用的一種重要發(fā)展趨勢。

3.3 系統(tǒng)集成化

新型液壓控制系統(tǒng)構思新穎，克服了傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)沖擊、推進和轉(zhuǎn)釬分立控制的缺陷，率先把三者有機地統(tǒng)一起來，形成了以高速開關電磁閥為核心的集成控制方案，通過設計合理的電液集成控制閥塊，簡化了液壓控制系統(tǒng)，降低了制造成本，提高了系統(tǒng)的精度和可靠性，從而實現(xiàn)了液壓沖擊機械系統(tǒng)沖擊、推進及轉(zhuǎn)釬機構的一體化集成控制。

4 新型液壓沖擊機械控制系統(tǒng)的重要意義

由于我國的建設工程領域拓寬，隨著經(jīng)濟發(fā)展的進步，建設的難度也相對的提高，傳統(tǒng)的液壓沖擊機械操作型號單一，不同性質(zhì)的巖石操作工作必須運用與其匹配的操作機械，因此施工復雜，而且設備的引用資金也相對較高，給施工單位帶來了一定的難度。而新型液壓沖擊機械控制系統(tǒng)可以通過控制系數(shù)的調(diào)節(jié)實現(xiàn)單一型號機械的不同性質(zhì)操作，這樣，系統(tǒng)工作的難度系數(shù)下降，大大提高了工作效率，有利于我國建設工作的順利展開。

傳統(tǒng)的液壓沖擊機械操作難度系數(shù)大，由于設備復雜，輔助設備多，因此建筑施工單位的施工占地面積大，不僅給后期的施工建設帶來了一定的影響，而且施工過程中機械設備的維修和養(yǎng)護資金費用高，給建筑施工單位帶來了沉重的經(jīng)濟負擔。新型液壓沖擊機械由于構造簡單操作方便，不僅給施工單位節(jié)省了人力資源的成本支出，也縮減了設備的引進費用。

5 新型液壓沖擊機械控制系統(tǒng)的維修保養(yǎng)注意事項

以往的新型液壓沖擊機械控制系統(tǒng)的使用單位只用不養(yǎng)，不僅加快了設備更新?lián)Q代的周期，浪費了經(jīng)濟費用，而且對部分機械設備也造成了嚴重的損壞，為了保證新型液壓機械控制系統(tǒng)的使用壽命和使用質(zhì)量，需要對其進行定期的檢修和保養(yǎng)，而保養(yǎng)工作需要注意以下幾點：

5.1 選擇與新型液壓沖擊機械型號匹配的液壓油

為了保證液壓沖擊機械的使用質(zhì)量，需要對其內(nèi)部的油泵油量進行及時的監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)油量縮減及時進行補充，需要注意的是補充的油量需要與機械設備的型號相匹配，特別的情況需要緊急進行油量替換的時候，盡量保證油型與原來型號的匹配，此外，不同型號的油型不能混合使用，以免發(fā)生化學反應，損壞機械的部件。

5.2 新型液壓機械保養(yǎng)過程需要注意防止空氣進入

新型液壓機械在保養(yǎng)修復過程中必須注意防止空氣進入，首先操作人員需要仔細進行保養(yǎng)說明書的閱讀，并嚴格按照操作程序步驟進行操作，其次，吸油管在維修的過程中避免露出油面，以免有空氣進入，最后在維修結束后保證油閥的嚴密性。當新型液壓機械在維修的過程中有空氣進入時，能夠影響機械的原有氣密性，使內(nèi)部的氣壓產(chǎn)生變化，影響機械的操作效率。

5.3 新型液壓機械保養(yǎng)過程需要嚴格控制油溫

長時間的機械操作會提升內(nèi)部油泵的溫度，高溫作業(yè)下機械的操作質(zhì)量下降，并對機械的內(nèi)部控件產(chǎn)生一定的損壞，因此在保養(yǎng)過程中，首先應該對油泵的溫度進行測量，發(fā)現(xiàn)油溫異常需要進行系統(tǒng)的檢查。此外，操作人員在進行新型液壓沖擊操作時必須嚴格控制油泵的氣溫，避免全天二十四小時的無間斷作業(yè)，并且在高溫環(huán)境之下需要采用相應的降溫舉措。

5.4 注意氣蝕和溢流噪聲

在工程機械作業(yè)中要時刻注意液壓泵和溢流閥的聲音，如果液壓泵出現(xiàn)“氣蝕”噪聲，應查明原因排除故障后再使用。如果某執(zhí)行元件在沒有負荷時動作緩慢，并伴有溢流閥溢流聲響，應立即停機檢修。

5.5 嚴格執(zhí)行交接班制度

交班司機停放工程機械時，要保證接班司機檢查時的安全和檢查方便。檢查內(nèi)容有液壓系統(tǒng)是否滲漏、連接是否松動、活塞桿和液壓膠管是否撞傷、液壓泵的低壓進油管連接是否可靠、液壓油箱油位是否正確等。此外，常壓式液壓油箱還要檢查并清潔通氣孔，保持其暢通，以防氣孔堵塞造成液壓油箱內(nèi)出現(xiàn)一定的真空度。

6 結語

新型液壓沖擊機械控制系統(tǒng)提高了當代施工建設工作的工作質(zhì)量和工作效率，實踐的結果表明，未來的一段時間內(nèi)新型液壓沖擊機械控制操作將得到更廣泛的利用，為此，使用管理人員應該立足目前使用的現(xiàn)狀，注意該項機械的使用注意事項，并進行及時的養(yǎng)護保養(yǎng)，只有這樣才能更好地發(fā)揮該機械的工作效率，更好地為施工建設工作服務。

[1]楊國平.新型先導式液壓沖擊器研究[J].建筑機械.2004(12)

[2]丁問司.液壓沖擊器換檔方案研究[J].建筑機械.1999(08)