机电控制液压冲击器控制方案研究

　　一、传统液压冲击器调节方法和工作特性

　　为了在不同工况下高效率破碎工作对象，传统的输出特性单一的液压冲击器已不能满足要求。近年来，根据控制方法和设计概念的不同，调节液压冲击器输出工作参数的常用方法主要有两种：液压冲击器行程反馈调节方法，改变液压冲击器供油流量的调节方法。

　　(一) 行程反馈调节法

　　现有大部分液压冲击器都采用行程反馈原理来改变活塞的运动行程，其原理是在缸体上设置多个信号孔，行程反馈设置在缸体上，冲击器工作时，控制各信号孔的开关来调节活塞行程，每个信号孔对应一组冲击能和冲击时间，以得到液压冲击器不同的冲击能和冲击频率输出。

　　(二) 供油流量调节法

　　这种工作参数调节方式主要适用于全液压驱动型液压冲击器在与手动伺服变量泵、液控变量泵、电液比例变量泵供油条件下液压冲击器的工作参数调节。根据冲击破碎理论，当行程不变，要增大或降低冲击能时，就必须改变工作流量以提高或降低工作时的冲击力。

　　基于上面两种控制方式的液压冲击器，其换向是由液控换向阀来实现的，换向阀结构复杂，加工精度要求高，有的还装配在缸体内。另外，由于加工工艺的需要，缸体上常常出现较多的工艺孔，而工艺孔在加工完毕之后要堵塞，在液压冲击器高频振动的情况下易发生油液渗漏，甚至发展为泄漏，影响液压冲击器的正常工作。

　　二、机电控制液压冲击器工作原理

　　基于以上分析，传统的液压冲击器是依靠换向阀的换向来实现活塞运动方向的切换，增设多个信号孔和装机容量对冲击器工作参数的调节存在一定的局限性，而目前克服这些局限的主要思路之一是将计算机控制引入液压冲击器的控制系统之中，在工作压力和工作流量不变的情况下，由于回程位移与冲击能是一一对应的，用计算机来控制活塞回程的位移量，通过丰富计算机软件内容来实现工作参数的调节也比较容易实现，从而保证液压冲击器的工作性能始终处于最佳状态。

　　传统液压冲击器的换向是通过纯液压控制的换向阀来实现，换向阀无法和计算机控制联系起来，需要采用新的结构布置方式，可以将电磁阀引入到换向系统中，而且考虑到简化换向系统的设计加工难度，还可以实现阀体分离，即冲击器缸体与配流换向阀分成两个部分，中间用油管相连。配流换向阀可以安装在挖掘机的大臂上或者是驾驶室内，与控制器之间以电缆相连，这种组合方式可使操作人员远离环境恶劣的工作现场，实现远距离操作。