液压伺服系统-研究生.pptVIP

电液伺服阀工作原理 力矩马达工作原理 磁铁把导磁体磁化成N、 S极，形成磁场。衔铁和挡板 固连由弹簧支撑位于导磁体的 中间。挡板下端球头嵌放在滑 阀中间凹槽内；线圈无电流时， 力矩马达无力矩输出，挡板处 于两喷嘴中间；当输入电流通 过线圈使衔铁3左端被磁化为 N极，右端为S极，衔铁逆时针偏转。弹簧管弯曲产生反力矩，使衔铁转过θ角。电流越大θ角就越大，力矩马达把输入电信号转换为力矩信号输出。 压力油经滤油器和节 流孔流到滑阀左、右两端 油腔和两喷嘴腔，由喷嘴 喷出，经阀9中部流回油箱 力矩马达无输出信号时， 挡板不动，滑阀两端压力相 等。当矩马达有信号输出时，挡板偏转，两喷嘴与挡板之间的间隙不等，致使滑阀两端压力不等，推动阀芯移动。 前置放大级工作原理 功率放大级工作原理 当前置放大级有压差信号 使滑阀阀芯移动时，主油路 被接通。滑阀位移后的开度 正比于力矩马达的输入电流， 则阀的输出流量和输入电流 成正比；当输入电流反向时， 输出流量也反向。滑阀移动 同时，挡板下端的小球亦随 同移动，使挡板弹簧片产生 弹性反力，阻止滑阀继续移动；挡板变形又使它在两喷嘴间的位移量减小，实现了反馈。当滑阀上的液压作用力和挡板弹性反力平衡时，滑阀便保持在这一开度上不再移动。即是力反馈。当输入电流为0时，阀芯在反馈杆的反力矩作用下回到中位，伺服阀处于不工作状态。所以说电液伺服阀是精确控制输出流量的阀，输出流量的大小与输入电流的大小成正比。 比较: 电液比例阀和电液伺服阀 电液比例阀是利用具有驱动力与输入电流成正比特性的比例电磁铁（也可用力矩马达、力马达或伺服电机等）取代手动给定装置，并与阀的基本部分（与普通液压控制阀基本相同）组合而成的一种阀。 按控制元件和执行机构的不同组合可分为四种控制类型：阀控液压缸、阀控液压马达、泵控液压缸、泵控液压马达。 为了使动力机构有良好的动特性．在控制元件与执行机构的布局上应尽可能靠近或组合成整体式。伺服阀较轻巧，阀控系统通常做成整体式。伺服变量泵尺寸大，做成整体式会有困难，因此泵控马达多采用分离式。 实际系统中较常见的结构形式为：阀控液压缸、阀控液压马达、分离式泵控液压马达、整体式泵控液压马达。 第四节 液压伺服系统实例 机械手伸缩运动伺服系统 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。 钢带张力控制系统(可与定量泵—变量马达系统比较) 在图示的钢带张力控制系统中，2为牵引辊，8为加载装置，它们使钢带具有一定的张力。由于张力可能有波动，为此在转向辊4的轴承上设置一力传感器5，以检测带材的张力，并用伺服液压缸1带动浮动辊6来调节张力。当实测张力与要求张力有偏差时，偏 差电压经放大器9放大后 使得电液伺服阀7有输出 活塞带动浮动辊6调节钢 带的张紧程度以减少其偏 差，所以这是力控制系统。 回忆： 这种系统可用在纸带和带钢的卷曲上，通过增加马达的排量，可使转速降低，在卷曲半径增加的情况下，可保证纸带的进给速度恒定，同时扭矩增加，而卷曲半径增加，保证了卷曲力恒定。 要保证带钢和纸带在卷曲的过程中张力和进给速度不变。 组成：机液位置控制伺服系统。 它是由随动滑阀3、液压缸4和差 动杆1等组成。 原理：给差动杆上端个向右的 输入运动，使a点移至a’′位置， 这时活塞因负载阻力较大暂时不 移动，因而差动杆上的b点就以c支点右移至b’点，同时使随动滑阀的阀芯右移，阀口δ1和δ3增大，而δ2和δ4则减小，从而导致液压缸的右腔压力增高而左腔压力减小，活塞向左移动；活塞的运动通过差动杆又反馈回来，使滑阀阀芯向左移动，这个过程一直进行到b’点又回到b点，使阀口δ1和δ3与δ2和δ4分别减小与增大到原来的值为止。这时差动杆上的c点运动到c’点。系统在新的位置上平衡。若差动杆上端的位置连续不断地变化，则活塞的位置也连续不断地跟随差动杆上端的位置变化而移动。 液压助力器 动力辅助转向系統 主动式悬架系统