液压伺服系统介绍课件.ppt

第一次课 液压伺服系统介绍Hydraulic Servo-system ;如图是一个机液位置伺服系统的原理图。液 压缸的运动（输出量）自动而准确地复现了阀芯的运动（输入量）变化规律。;四、液压伺服系统的优缺点 液压伺服系统与电气伺服系统相比有三个优点﹕ （1）体积小﹐重量轻﹐惯性小﹐可靠性好﹐输出功率大﹔ （2）快速性好﹔ （3）刚度大(即输出位移受外负载影响小)﹐定位准确。 缺点是加工难度高﹐抗污染能力差﹐维护不易﹐成本较高。 ; 2.分类 (1)按输入信号介质分：有机液伺服系统、气液伺服系统、电液伺服系统等。 (2)按输出物理量分：有位置伺服系统、速度伺服系统、力(或压力)伺服系统等。 (3)按控制元件分：有阀控系统和泵控系统两类 。;六、液压伺服阀; 滑阀按工作边数(起控制作用的阀口数)可分为：单边滑阀、双边滑阀和四边滑阀。; （2）滑喷嘴挡板阀 有单喷嘴和双喷嘴之分 ; （3）射流管阀; 2 电液伺服阀 它能将小功率的电 信号转换为大功率的 液压能输出，是一种 功率放大元件。它由 力矩马达、喷嘴挡板 式液压前置放大级和 四边滑阀功率放大级 三部分组成。;（1）力矩马达 力矩马达由线圈1，导磁体2、3，永久磁铁4，衔铁5和弹簧管6组成。 （2）前置放大级 力矩马达产生的力矩很小，不能驱动四边控制滑阀，因此必须利用喷嘴挡板结构先进行力的放大 。 （3）功率放大级 功率放大级由阀芯12和阀体组成。其功能是将前置放大级输入的滑阀位移信号进一步放大，实现控制功率的转换和放大。;3 数控伺服机构 电液步进马达具有惯性小、反应快、输出力 矩大、工作精度高等优点。目前在数控机床中得 到广泛应用。;液压伺服系统实例;2 数控机床液压伺服系统 图为数控铣床液压伺服系统 是由三套步进电机 和液压转矩放大器 加工空间凸轮的情 况。控制工件3相 对于刀具作x及ρ 两个方向的移动和 一个方向的旋转(θ)。 通过ρ和θ间的 不同配合，可以加工出 任意曲面。 ; 该数控机床使用的液压转矩放大器是一个电 液伺服马达，图为电液伺服马达驱动机床工 作台运动的示意图。 电液伺服马达通过滚珠丝杠 将旋转运动转变为直线运动以带动机床工作台或 刀架运动。 ;3 机械手伸缩运动伺服系统 机器手包括四个伺服系统，分别控制机械手的伸缩、回转、升降和手腕的动作。以伸缩伺服系统为例，介绍其工作原理。 组成 它主要由电液伺服阀1、液压缸2、活塞杆带动的机械手 臂3、齿轮齿条机构4、 电位器5、步进电动 机6和放大器7等元 件组成。;工作原理 由数控装置发出的脉冲信号，使步进电机带动电位器5的动触头顺时针转过一定的角度θi，使动触头偏离电位器中位，产生微弱电压u1，经放大器7放大成u2后输入电液伺服阀1的控制线圈，产生一定的开口量时，压力油以流量q流经阀的开口进入缸左腔，缸右腔油经伺服阀回油箱，活塞连同机械手手臂一起向右移动，行程为xv；。当电位器中位和触头重合时，输出电压为零，阀口关闭，手臂移动停止。手臂移动行程决定于脉冲 数量，速度决定于脉冲 频率。当数控装置发反 向脉冲时，步进电机逆 时针转动，手臂缩回。;在图示的回路中，液压缸两腔面积A1=100 cm2， A2=50 cm2，当缸的负载F从0变化到30000N时，缸向右运动速度保持不变，调速阀最小压差△p＝0.5MPa，试求： 1） 溢流阀最小调定压力py为多少（调压偏差不考虑2） 负载F=0时泵工作压力是多少？3） 缸可能达到的最高工作压力是多少？;在图示液压系统中，泵的额定压力为ps＝2.5MPa，流量q=10L/min，溢流阀调定压力 py＝1.8MPa，两油缸活塞面积相等，A1=A2=30 cm2，负载R1=3000N，R2=4200N其他忽略不计。试分析：1）液压泵启动后两个缸速度分别是多少（m/s）；2）各缸的输出功率和泵的最大输出功率可达多少（W）。;在变量泵变量马达组成的闭式容积调速回路中，变量泵的转速np=1200r/min，排量Vp=0～8cm3/r；安全阀调定压力 py＝4MPa，变量马达排量VM=4～12cm3/r。试求：马达在不同转速nM=200、400、1000、1600r/min时，该调速装置可能输出的最大转矩T（Ｎ.ｍ）和最大功率P是多少？（Ｗ）;试用一个先导型溢流阀、两个远程调压阀组成一个三级调压且能卸载的多级调压回路，绘出回路图并简述工作原理。（换向阀任选） 绘出汽车起重机液压支腿的锁紧回路，并说明该回路对换向阀