電液比例控制技術在冶金設備行業中的應用

趙 欣（山東省冶金設計院股份有限公司，山東濟南，250101）

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電液比例控制技術在冶金設備行業中的應用

趙 欣
（山東省冶金設計院股份有限公司，山東濟南，250101）

摘要：本文主要介紹電液比例控制的系統基本構成，并且簡要地分析冶金機械行業中應用電液體比例控制技術的主要特點，并且指出冶金機械對電液比例技術所提出全新的要求。

關鍵詞：電液比例技術；冶金設備

0 引言

隨著我國社會經濟的建設與發展，信息技術與電子技術廣泛地應用人們的生產與生活中，其中，電液比例控制技術不僅可以連接微電子技術，更可以與功率較大的工程設備進行連接，特別是與冶金設備進行充分的連接。電液比例控制技術在近些年得到較大的進步與發展。

1 電液的比例控制系統介紹

1.1 電液的比例控制系統的組成

一般來講，電液比例控制系統由以下幾個部分組成，分別是：第一，電子放大和校正單元；第二，電液的比例控制單元；第三，動力執行單元；第四，動力源以及工程負載；第五，信號檢測的處理單元。

液壓比例控制系統既可以設置液壓以及機械的參數的中間的變量，也可以通過執行單元中的輸出參數的檢測反饋閉環，促使系統靜態控制的精度以及動態品質得到改善和提高。模擬的電子電路或者是數字的集成電路都可以在信號處理中采用。其中，數字集成電路不但具有更可靠、更穩定、精度更高等幾大優點，而且生產成本也日趨低廉，故而在未來會得到更加廣泛的應用

1.2電液比例控制技術的原理

電液比例控制系統成為微電子技術與工程功率系統的接口，從本質上來說，電液比例控制系統屬于電子液壓機械的放大轉換的系統，而其一方面能夠進行電模擬量向機械模擬量的轉換，另一方面，則可以將電數字量向機械數字量進行轉換，構成各種形式的轉換時，則系統的具體構成則存在較大的區別。然而，依然屬于工程功率系統與微電子技術的重要接口。站在工程應用角度上來看，電液比例控制系統具有如下幾個特點，分別是：首先，能夠將液壓系統盡量的簡化，從而能夠控制好復雜的程序；其次，通過電信號的運用，則可以進行遠距離的遙控與控制；最后，通過反饋方式的應用，一方面可以提升控制的精度，另一方面，則可以控制好特定的目標。

2 冶金機械行業應用電液比例控制技術的發展與要求

2.1 診斷故障能力的提升

冶金企業的生產具有較強的連續性，焦化、提純、點解與整形等各個環節緊密相連，其中，任意一個環節出現故障，則會影響整個生產鏈。所以，有關部門應加強對故障的監測，一旦發現故障，則需要提前對其進行維修，及時地清除存在的故障與隱患，防止出現惡性事故的現象。

有關的工作人員應加強對冶金液壓系統故障的診斷方式的研究，促使診斷故障的方式向現代化方向發展，進而實現主動的維護技術。此外，工作人員需要加強診斷故障的有關的理論研究，提升診斷故障的可行性，并且通過應用模糊理論、神經網絡理論與灰色系統理論，對故障進行仔細的、全面的診斷，提升工作人員診斷故障的理論水平與實用性。

此外，需要進行專家系統的研究，對專家的知識進行總結，構建完善的、學習功能強的專家知識庫，并且通過計算機數據輸入的現象與知識庫中的知識，采用推理機中的推理方式，從而將故障的原因推算出來，而后則提出完善的預防措施與維修方案，而后則進行故障診斷專家系統的通用工具軟件的開發。根據液壓系統的不同，則需要進行少量規則的修改，此外，在故障發生前，有關的工作人員需要進行冶金液壓系統的自動補償系統的開發。其中，主要包括以下幾個環節，如：自調整、自潤滑與自校正。

2.2 新材料的研制

冶金液壓系統與原件通常會在高溫、潮濕、易燃、易爆與腐蝕較重的環境之下進行工作。因此，對冶金液壓系統與原件的防腐蝕與抗高溫等提出較高要求。新材料的主要研究則主要包括以下幾個方面的內容，如：優先選擇陶瓷復合粉末的材質，以及陶瓷涂層的無損的測量技術等。

與此同時，有關人員對納米材料進行研究，則推動觀念上的更新，一部分的功能材料的納米超細粉末已經作為抗磨添加劑應用在內燃機潤滑油中，與之相類似的技術則同樣應用在高品質的液壓介的制備中，成為應用與發展最多的功能性質的添加劑，增強塑料中填充納米材料，可以提升液壓元器件的強度，并且高耐磨性質的零部件得以應用，采取納米技術對過濾材料進行制作，不僅可以提升過濾器的精度，更能夠延長濾材的使用壽命。

2.3 高精度和高響應

首先，電液位置的控制系統的精度得以大幅度提升；其次，提高了電液伺服閥以及電液比例閥的頻率。由此兩大優點，從而滿足了高精度及高響應的要求。

2.4 高可靠性

冶金企業對于生產設備的可靠性具有較高的要求。首先，對于液壓系統中的電磁閥類的原件使用壽命具有較高要求；其次，要求柱塞泵的軸承的冷卻的回路必須有較長使用壽命。當前，因為電液比例的伺服的控制值系統中的冷卻回路在中國的大部分冶金類企業得到廣泛應用，所以需要將控制系統的回路溫度控制在合適的接受范圍類。這樣大大延長液壓元件以及系統的使用期限。

2.5 普遍應用集成化

比例技術結合一通、二通的插裝技術，產生了具有特色的比例插裝技術。該技術具有多種優點，如：第一，該技術優點是結構特別簡單，性能十分的可靠，流動阻力很小，通油的能力強大，比較容易集成；第二，比例容積的控制也有助于中、大型的控制系統的節能減排，從而節約企業成本。

2.6 環保的要求

控制噪聲由兩個方向下手，第一，改善控制技術，促使使用效果得到提升，從而達到控制噪聲的目的；第二，完善系統設計，如：加入減震設計；第三，應用純凈水作為比例原件的新介質，從而加大對污染和易燃的控制力度。目前，我國對于純水液壓的探索發展到達一定的高度，例如：華中科大以及浙大等大學的流體的傳動和控制實驗室的純水的液壓技術的研究已經得到了深入的發展。大膽預測，未來幾年，冶金行業將會大規模使用純水液壓系統。

3 具體設備上的電液比例控制系統的使用

為了應對當前激烈的市場競爭以及自身的發展要求，為了滿足廣大客戶和激烈競爭市場的要求，電解板的加工中要求高質量、低成本。之前，我國極板加工機器組大部分使用開關控制以及機械反饋，造成產品響應精度低、故障率高、維修復雜困難等幾大問題，導致了產品質量不過關，直接影響了客戶的使用。然而，電液比例控制系統得到應用之后，機組運行的故障率，維修率下降到極低水平。不僅如此，關鍵在于機組傳動變得更加的穩定可靠，精度得到很大的提高，與之前相比，具有質上的飛越。另外，輸出調節的性能得到極大改善。根據實踐數據表明，廣泛應用電液比例控制的系統的冶金企業的生產效率得到極大提高，大大節約了生產成本，促進冶金企業的健康的、快速的、可持續的發展。

4 結語

在冶金設備生產上，電液比例控制技術得到廣發地應用，一方面提升冶金設備的生產效率，另一方面，則降低冶金設備的生產成本，電液比例控制技術在相對比較惡劣的環境下得以開發與應用，電液比例控制技術尤其是比例閥的發展，一方面，可以改善以往的開關控制，另一方面，則提升機械反饋的 效率，然而，電液比例控制技術的發展過程中依然存在較多的問題，如：較之與精度較高的電液伺服閥，需要在介質與材料方面得到進一步的研究與開發。

參考文獻

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The application of electro-hydraulic proportional control technology in metallurgical equipment industry in

Zhao Xin
（Shandong Metallurgy Design Institute Limited by Share LtdShandong Jinan 250101）

Abstract：This paper mainly introduces the basic components of electro-hydraulic proportional control system,and a brief analysis of metallurgical machinery industry in the application of electro liquid proportion control technology of the main features,and points out that the metallurgical machinery on the

electro-hydraulic proportional technology,the proposed new requirements.

Keywords：electro hydraulic proportional technology;metallurgical equipment