对金属剪断机液压系统发展的理解和探讨

随着工程机械种类和数量的不断增加,大量工程机械多消耗的资源、排放的污染物以及施工中产生的噪声、粉尘对环境产生了难以估计的影响，这种“环境”已经成为阻碍工程机械发展的新因素。工程机械产品的设计与制造还要考虑适应环境生态发展的要求，开发研制环保、节能型产品是当今社会发展的必然趋势 ,是研究工程机械的节能技术具有重要的实际意义。

我国是一个能源和资源短缺的国家，降低液压系统的能耗就能节电、节油、节水，具有重要的现实意义。目前，液压系统绝大多数采用矿物油（润滑油）作为介质，根据文献介绍，我国润滑油中的50%以上用于液压系统，每年需要几百万吨甚至上千万吨润滑油。因此，减少油箱容积节省介质、减少系统发热延长介质使用寿命都可以节能。

液压系统的发热会加剧能源和水资源的消耗。由于液压传动系统的功率损失全部转换为热量，并使油温升高，根据文献介绍，矿物油介质每升温15度，其稳定使用寿命降低约10倍，并将增加系统漏损、诱发各种事故，影响元件使用寿命和系统工作可靠性。为此，系统中必须要安装冷却装置，这又进一步加大能源消耗，并浪费宝贵的水资源。

为了提高产品的节能效果和满足日益严格的国际环保要求，国内外工程机械制造商主要从降低发动机的排放，提高液压系统效率、减振和降噪等方面入手。由于在工程机械中节能最能体现在液压系统和控制系统上，因此在此方面的研究比较多。目前国内外工程机械的液压系统节能技术可归纳为变量泵控制、电液比例控制及混合动力等几种方式。而在是运用中，往往是紧密地结合在一起的，相互渗透，形成综合的节能技术。由于变量泵是通过调节排量来适应工程机械作业时的复杂要求，采用压力感应控制，有效地利用发动机的功率，将节流调速改为容积调速，减少能量损失，因为其优点被广泛的使用。因为变量泵具有不同的输出特性,变量泵的控制方式多种多样的，主要有排量控制、LS负载敏感控制和LUDV控制三种基本控制方式。然后对比它们的优缺点，选择合适的应用场合，如表1所示。

表1.控制系统比较

近十年来，我国液压与气动技术得到进一步发展，特别是机、电、液、气复合控制技术的应用日益广泛。为了寻求大型机械设备的发展，零件的尺寸大小也发生了变化，相应的金属剪断机的技术也随着工业水平的发展不断地进步。由于剪断机不停的工作，要想更长久的使用，保养必不可少。因此，保养越来越重要。无论是什么机器，不管是大修，还是某个部位小修，都需要零件不断的更换。无论是大的公司企业，还是小的废品收购站，都会有金属剪断机。有不同的公司企业，就会拥有不同的金属剪断机。由于各种各样的需求，就会产生或创造出各种类型的剪断机，跟随市场的变化，来应对市场。

由于过去我国工业基础及其薄弱，所生产的液压元件，在品种与质量等方面和国外先进水平相比，还存在一定差距，新时代我国液压技术必将获得进一步发展，它在各个工业技术的发展正在逐渐展现，可以预见，液压技术也将获得进一步发展，它在各个工业部门中的应用，也将会越来越广泛。

现代机械一般多是机械、电气、液压三者紧密联系，结合的一个综合体。液压传动与机械传动、电气传动并列为三大传统形式，液压传动系统的设计在现代机械的设计工作中占有重要的地位。

液压系统具有许多优势：

1. 传动平稳
2. 质量轻体积小 重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快
3. 承载能力大
4. 容易实现无级调速
5. 易于实现过载保护
6. 液压元件能够自动润滑
7. 容易实现复杂的动作
8. 简化机构
9. 便于实现自动化

（10）便于实现“三化” 液压元件易于实现系列比、标准化和通用化。

当前，液压技术在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声，经久耐用，高度集成化等各项要求方面都取得了重大的发展，在完善比例控制，伺服控制，数字控制等技术上也有许多新成就。此外，在液压元件和液压系统的计算机辅助设计，计算机仿真和优化以及微机控制等开发性工作方面，日益显示出显著的成绩。今天，为了和最新技术的发展保持同步，液压技术必须不断创新，不断地提高和改进元件和系统的性能，以满足日益变化的市场需求，体现在如下一些比较重要的特征上：

（1)提高元件性能，创制新型元件，体积不断缩小。为了能在尽可能小的空间内传递尽可能大的功率，液压元件的结构不断地在向小型化方向发展。

（2)高度的组成化、集成化和模块化。液压系统由管式配置经板式配置，箱式配置、集成块式配置发展到叠加式配置、插装式配置，使连接的通道越来越短，这种组合件不但结构紧凑、工作可靠，而且使用简便，也容易维护保养。模块化发展也是非常重要的方面，完整的模块以及独立的功能单元，对用户而言，只需要简单地进行组装即可投入使用，这样不仅可以大大节约用户的装配时间，同时用户也无须配备各种经专门培训的技术人员。

(3)和微电子结合，走向智能化。汇在一起的联接体只要一收到微处理机或者微型计算机处送来的信息，就能实现预先规定的任务。

基于上述的液压系统的一些优势，越来越多的金属剪断机开始采用液压系统作为动力来源。由于工厂的数量逐渐增加，对剪断机这样便捷和快速的金属分类剪切处理的需求越来越高。根据动力来源，又可以将金属剪断机分为三类：机械类、气动类、液压类。虽然有不同类型的剪断机和不同的厂家，对于这三类的金属剪断机有不同的要求，但是对于一般的厂家来说，液压系统的金属剪断机都能满足其需求。那么如何利用新技术和新方法改善金属剪断机液压系统的同步性问题成为当前国内外剪断机的发展趋势，使用双缸或者是多缸，获得更大的剪切力，使双缸液压保持一致,就可以使双缸上升速度相同，获得的剪力最大，也就是保证同步，那么我们可以利用新的传感器和自动控制技术对双缸的压力进行调节。

参考文献：

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[12]Kazunori Nakamura Ibaraki，Ei Takahashi，et al.Control system for prime mover and hydraulic pump of hydraulic construction machine：US,5911506[P].1998-10-06.

资料编号：[82834]

对金属剪断机液压系统发展的理解和探讨

随着工程机械种类和数量的不断增加,大量工程机械多消耗的资源、排放的污染物以及施工中产生的噪声、粉尘对环境产生了难以估计的影响，这种“环境”已经成为阻碍工程机械发展的新因素。工程机械产品的设计与制造还要考虑适应环境生态发展的要求，开发研制环保、节能型产品是当今社会发展的必然趋势 ,是研究工程机械的节能技术具有重要的实际意义。

我国是一个能源和资源短缺的国家，降低液压系统的能耗就能节电、节油、节水，具有重要的现实意义。目前，液压系统绝大多数采用矿物油（润滑油）作为介质，根据文献介绍，我国润滑油中的50%以上用于液压系统，每年需要几百万吨甚至上千万吨润滑油。因此，减少油箱容积节省介质、减少系统发热延长介质使用寿命都可以节能。

液压系统的发热会加剧能源和水资源的消耗。由于液压传动系统的功率损失全部转换为热量，并使油温升高，根据文献介绍，矿物油介质每升温15度，其稳定使用寿命降低约10倍，并将增加系统漏损、诱发各种事故，影响元件使用寿命和系统工作可靠性。为此，系统中必须要安装冷却装置，这又进一步加大能源消耗，并浪费宝贵的水资源。

为了提高产品的节能效果和满足日益严格的国际环保要求，国内外工程机械制造商主要从降低发动机的排放，提高液压系统效率、减振和降噪等方面入手。由于在工程机械中节能最能体现在液压系统和控制系统上，因此在此方面的研究比较多。目前国内外工程机械的液压系统节能技术可归纳为变量泵控制、电液比例控制及混合动力等几种方式。而在是运用中，往往是紧密地结合在一起的，相互渗透，形成综合的节能技术。由于变量泵是通过调节排量来适应工程机械作业时的复杂要求，采用压力感应控制，有效地利用发动机的功率，将节流调速改为容积调速，减少能量损失，因为其优点被广泛的使用。因为变量泵具有不同的输出特性,变量泵的控制方式多种多样的，主要有排量控制、LS负载敏感控制和LUDV控制三种基本控制方式。然后对比它们的优缺点，选择合适的应用场合，如表1所示。

表1.控制系统比较