電液比例控制技術(shù)在冶金設(shè)備中的應(yīng)用

項(xiàng)瑞清，王偉

（1.遼寧卓異裝備制造股份有限公司，遼寧 營(yíng)口 115004；2.遼寧綠港科技有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110000）

冶金設(shè)備的特點(diǎn)主要呈現(xiàn)高速發(fā)展化、自動(dòng)化和大型化的特點(diǎn)，在實(shí)際的服務(wù)中，要求冶金設(shè)備應(yīng)具有高性能、節(jié)能和控制水平高。這樣可將電液比例控制技術(shù)應(yīng)用到冶金設(shè)備中，電液比例控制技術(shù)可連接微電子技術(shù)，還能與功率較大的工程設(shè)備實(shí)現(xiàn)與冶金設(shè)備的充分銜接，保障控制效果?；诖?，對(duì)電液比例控制技術(shù)在冶金設(shè)備中的應(yīng)用進(jìn)行闡述。

1 電液比例控制技術(shù)的研究

1.1 電液比例控制技術(shù)原理

電液比例控制系統(tǒng)在具體工作中，它連接微電子技術(shù)與工程功率系統(tǒng)的接口，研究電液比例控制系統(tǒng)，可將其理解為電子、液壓、機(jī)械放大轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。服務(wù)中，將電模擬量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械模擬量，又能將電數(shù)字量變換為機(jī)械數(shù)字量。在進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，系統(tǒng)的構(gòu)成也存在差異，但是這兩種轉(zhuǎn)換方式均可以與微電子技術(shù)與工程功率系統(tǒng)相銜接。

再對(duì)電液比例控制技術(shù)的特點(diǎn)展開(kāi)分析。

（1）可實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓系統(tǒng)的優(yōu)化與改進(jìn)，從而滿足各類(lèi)復(fù)雜程序的有效控制，保障控制效果。

（2）在具體的控制中，主要是以電信號(hào)為控制的基礎(chǔ)，并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的控制，或是實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)設(shè)備的遙控。

（3）結(jié)合反饋實(shí)現(xiàn)控制精度的提升，確保設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量，還可以完成對(duì)特定控制目標(biāo)的管控。

綜上所述，電液比例控制技術(shù)的優(yōu)勢(shì)顯著，能夠有效推動(dòng)設(shè)備的控制效果，還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制與遙控，對(duì)于當(dāng)前設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行具有積極作用。

1.2 電液比例控制技術(shù)的發(fā)展研究

電液比例控制技術(shù)早期是用于軍艦操舵裝置，隨著研究的不斷深入，電液伺服系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)逐漸成熟，它的響應(yīng)效率均得到提升。20世紀(jì)50年代電液伺服閥研究成型，進(jìn)一步增加了響應(yīng)速率和控制精度，保障了控制水平。60年代伺服閥的研制與使用，使用電液伺服技術(shù)更為成熟，也推動(dòng)了電液伺服系統(tǒng)的完善與發(fā)展。

電液伺服閥在服務(wù)中，抗污染能力相對(duì)較差，還存在維護(hù)難度高，制造精度要求高和能耗大等問(wèn)題。這些問(wèn)題明顯限制了電液伺服閥的應(yīng)用，這種情況下，電液比例控制技術(shù)得到應(yīng)用。伺服閥的發(fā)展中，通過(guò)增加比例電磁鐵，實(shí)現(xiàn)開(kāi)環(huán)控制。70年代，反饋原理元件的研發(fā)，為伺服閥的閉環(huán)控制奠定了基礎(chǔ)。隨著研發(fā)的不斷深入，比例元件的應(yīng)用，全面提高控制裝置的控制水平和控制效果。當(dāng)前，電液比例控制技術(shù)已經(jīng)得到大量的研究與實(shí)踐，并逐漸應(yīng)用到各類(lèi)設(shè)備的控制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的控制與管理，保障設(shè)備處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。如表1所示，為幾種電液控制閥性能比較。

1.3 電液比例控制系統(tǒng)的組成與分類(lèi)

現(xiàn)結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)電液比例系統(tǒng)的組成與分類(lèi)進(jìn)行闡述。

（1）電液比例控制系統(tǒng)的組成。結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)電液比例控制系統(tǒng)的組成進(jìn)行研究，其主要包括電液比例控制單元、液壓執(zhí)行單元、動(dòng)力源、工程負(fù)載和反饋處理單元等部分組成，如下圖1所示，為典型電液比例控制系統(tǒng)的基本組成情況。

（2）電液比例控制系統(tǒng)的分類(lèi)。電液比例控制系統(tǒng)在實(shí)際的應(yīng)用中，可分為開(kāi)環(huán)比例控制和閉環(huán)比例控制系統(tǒng)。其中開(kāi)環(huán)比例控制的穩(wěn)定性好、功能好，但是它的精度相對(duì)較差，存在一定的誤差。對(duì)于閉環(huán)控制系統(tǒng)，其動(dòng)態(tài)性能良好，控制精度高，但是在具體的服務(wù)中也存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、調(diào)試難度大，系統(tǒng)穩(wěn)定性不好等缺點(diǎn)。

2 電液比例控制技術(shù)在冶金設(shè)備中的應(yīng)用

冶金行業(yè)在具體的發(fā)展中，冶金設(shè)備起到不可忽視的作用，它主要承擔(dān)冶金過(guò)程中的基本工作。隨著冶金行業(yè)的發(fā)展，冶金設(shè)備也不斷更新與完善，不斷朝向大型化、連續(xù)化和自動(dòng)化的方向發(fā)展，同時(shí)，冶金設(shè)備對(duì)控制技術(shù)的要求也更高。這種情況下，電液比例控制技術(shù)可應(yīng)用到冶金設(shè)備中，滿足冶金設(shè)備的控制需求。

表1 幾種電液控制閥的性能

圖1 典型電液比例控制系統(tǒng)的基本組成情況

以電解板加工機(jī)組為例，通過(guò)電液比例控制技術(shù)的應(yīng)用，能對(duì)電解板加工機(jī)組的工藝進(jìn)行優(yōu)化，使得傳動(dòng)的可靠性、控制精度和穩(wěn)定性均得到顯著提升，這樣可以使得電解板加工機(jī)組的效率提升，并降低機(jī)組的生產(chǎn)成本。再如電液比例控制技術(shù)可運(yùn)用到冶金冷卻回路中，實(shí)現(xiàn)對(duì)冷卻回路的控制，這樣可以使得系統(tǒng)的服務(wù)壽命得到提升，并且可在冷卻回路正常工作的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)冶金設(shè)備的故障診斷，全面提升診斷的效率，能進(jìn)一步增強(qiáng)冶金設(shè)備的工作能力。另外，隨著電液比例控制技術(shù)的研究不斷深入，以純水為介質(zhì)的電液比例元件、抗高溫、耐腐蝕和納米級(jí)材料的應(yīng)用，均對(duì)電液比例控制技術(shù)提出了更高的要求，同時(shí)也提高了冶金設(shè)備的可靠性，增強(qiáng)冶金設(shè)備的服務(wù)能力，使得冶金設(shè)備能夠更好的服務(wù)于冶金生產(chǎn)。

3 電液比例控制技術(shù)在冶金設(shè)備應(yīng)用中的發(fā)展與要求

隨著冶金行業(yè)的發(fā)展，電液比例控制技術(shù)也需要逐漸迎合冶金設(shè)備的發(fā)展需求?，F(xiàn)對(duì)電液比例控制技術(shù)在冶金設(shè)備應(yīng)用中的發(fā)展與要求進(jìn)行闡述。

3.1 故障診斷能力的提升

冶金設(shè)備在服務(wù)中，要求設(shè)備具有持續(xù)工作的能力，從而使得冶金設(shè)備能夠滿足冶金生產(chǎn)的需求。如果冶金環(huán)節(jié)中，某一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題，則可導(dǎo)致生產(chǎn)鏈?zhǔn)艿礁蓴_。故此，在電液比例控制技術(shù)應(yīng)用時(shí)，要求其故障診斷能力得到提升，合理對(duì)模糊理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論等進(jìn)行應(yīng)用，進(jìn)一步增強(qiáng)故障診斷能力。注重開(kāi)發(fā)冶金液壓系統(tǒng)自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)，囊括自調(diào)整、自校正等功能，在故障發(fā)生后，電液比例控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)故障的補(bǔ)償，進(jìn)而降低故障的影響，維持冶金設(shè)備的持續(xù)性，確保冶金生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

3.2 更高的可靠性

電液比例控制應(yīng)用在冶金設(shè)備中，需要不斷提高控制系統(tǒng)的可靠性。因?yàn)?，冶金設(shè)備的生產(chǎn)環(huán)境相對(duì)復(fù)雜，如果電液比例控制系統(tǒng)不能滿足現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的需求，則可導(dǎo)致控制質(zhì)量受到干擾。如電液比例伺服控制系統(tǒng)的冷卻回路，它具有較高的可靠性，且可控制回路溫度保持在一定范圍，增強(qiáng)了元件的使用壽命。

3.3 適應(yīng)環(huán)境保護(hù)的要求

冶金設(shè)備在運(yùn)行中可能會(huì)產(chǎn)生大量噪聲，這些噪聲的存在，嚴(yán)重影響了周邊居民的生活需求，故此電液比例控制技術(shù)在發(fā)展中，應(yīng)注意對(duì)噪聲的控制，可從如下幾點(diǎn)入手，使的電液比例控制技術(shù)可以適應(yīng)環(huán)境保護(hù)的要求。

①控制技術(shù)的優(yōu)化與改進(jìn)，在改善的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)噪聲的控制。

②以設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，合理的引入減震設(shè)計(jì)，進(jìn)而達(dá)到抑制噪聲的目的。

③開(kāi)發(fā)以純水為介質(zhì)的電液比例元件，這類(lèi)元件能夠抑制電液比例控制系統(tǒng)的污染，并規(guī)避易燃的問(wèn)題，保障控制系統(tǒng)的可靠性。

3.4 高精度與高集成化

要求電液比例控制技術(shù)的控制精度可以滿足冶金生產(chǎn)的需求，同時(shí)，也要求電液比例控制技術(shù)具有較高的響應(yīng)速度，可以快速反饋，進(jìn)而綜合提升控制整體水平。另外，電液比例控制技術(shù)，可以與一通和二通插裝技術(shù)相結(jié)合，從而形成比例插裝技術(shù)，這種高集成化的效果，可以達(dá)到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠和易于集成的特點(diǎn)。

3.5 研制適應(yīng)特殊環(huán)境的新材料

冶金液壓元件和系統(tǒng)在具體的服務(wù)中，其主要的工作環(huán)境為高溫、易燃、易爆的環(huán)境，這些環(huán)境對(duì)電液比例控制技術(shù)的要求更高，故此，需要加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)的相應(yīng)抗高溫、抗腐蝕等新材料的研究。如陶瓷復(fù)合粉末材料、陶瓷涂層無(wú)損檢測(cè)技術(shù)和純水泵摩擦副材料等新型材料的研究，最終可以綜合推動(dòng)電液比例控制技術(shù)的應(yīng)用效果。

綜上所述，電液比例控制技術(shù)在具體的冶金設(shè)備應(yīng)用中，需要遵循上述幾點(diǎn)應(yīng)用要求，包括精度、新材料、適應(yīng)環(huán)境保護(hù)、高可靠性、高故障診斷能力等，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)冶金設(shè)備的有效控制，提高冶金設(shè)備的可靠性，滿足冶金生產(chǎn)的需求，推動(dòng)冶金行業(yè)的發(fā)展。

4 結(jié)語(yǔ)

本文研究分析電液比例控制技術(shù)在冶金設(shè)備中的應(yīng)用，對(duì)電液比例控制技術(shù)進(jìn)行分析，包括原理、特點(diǎn)及發(fā)展，了解電液比例控制技術(shù)，再結(jié)合冶金設(shè)備的實(shí)際情況，研究電液比例控制技術(shù)在冶金設(shè)備應(yīng)用的需求，從故障診斷能力、適應(yīng)環(huán)境保護(hù)、高可靠性等幾點(diǎn)要求入手，滿足冶金設(shè)備生產(chǎn)需求，提高冶金設(shè)備的可靠性與功能性。