Page 93 - 机械制造技术研究

第二章 机械制造技术与机械自动化

二、现代液压技术在机械自动化生产中的应用现状

（一）数字液压技术的实际应用
以挖掘机工作臂为例，通过操纵控制阀实现铲斗缸、斗杆缸和动臂缸的配

合动作，使挖掘机获得各种掘入路线和角度，形成不同的工作面。但是，这种操
作难度较大。为此，把上述 3 个普通液压缸换成数字液压缸，通过计算机对数字
液压缸实施控制。经过数控化改造后的计算机控制挖掘机液压工作臂。挖掘机的
研发进展十分迅速。取代挖掘机多路阀的数字液压阀及缸已研发试制成功，数字

变量液压泵及数字变量液压马达设计也全部完成，正进行试制。全程数字液压挖
掘机样机即将试制成功，并且投入作业试验。
（二）智能液压技术的实际应用

目前，智能液压元件的发展主要存在 2 个方向。一是针对传统液压元件做
一定的智能化改造；二是采用新结构（双阀芯）的智能液压元件。智能化挖掘机
是利用人工智能技术、数字化技术、机器人技术和信息物理网络技术对传统挖掘
机的升级改造，集智能自主作业、智能感知、远程遥控、智能诊断功能为一体。

该方法利用安装在驾驶室上的摄像头采集机械臂图像，通过神经网络将姿态信息
反馈至控制系统，从而控制机械手。结果表明，该方法具有稳定的分级性能，但
该系统的实时性较难解决。神经网络处理图像时间较长或图像采集速度较低会给

控制系统带来明显的时滞，因而图像处理速度是影响视觉伺服控制系统实时性的
主要因素之一。近年来，液压驱动技术被应用到精密播种机中。作业模式的提高
对耕作机械的精度要求越来越高。播种作业是整个作业过程中最关键的环节。受
季节性等因素的影响，适期播种非常重要，因而对种子和肥料的播施深度要求也

高。通过旋转压力旋钮来调节风机输出风速，进而有效控制种子和肥料的播施深
度。全液压底盘驱动方案已在植保机械、收获机械上得到应用，易于实现自动化、
智能化控制和远程操纵，满足人们的要求。

（三）环保液压技术的实际应用
此技术可提升机械能量变换的速率，提高体系作业速率。农业机械体系动
力学特点、动态特点逐渐彰显，随着此技术信息搜集处理、故障问题监控技术等

技术的逐渐优化，非常有利于农业环保工作的正常进行。液压挖掘机科学避免现
代化液压挖掘机施工产生的噪声、粉尘等污染已成必然，因而环保化、节能化与

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