液压与气压传动10.第10章 液压伺服系统.ppt

《液压与气压传动》 10.1 概述 因为系统有反馈，方块图自行封闭，可见液压伺服系统是一种闭环控制系统。 1-工件 2-车刀 3-刀架 4-导轨 5-溜板 6-缸体 7-阀体 8-杠杆 9-阀杆 10-阀芯 11-触销 12-样件 13-滤油器 14-泵 跟踪 刀架(液压缸)的位置(输出)完全跟踪触销的位置(输入)而运动。 放大 推动触销所需的力很小，只需几牛顿到几十牛顿，但仿形刀架液压缸所输出的力很大，可达数千到数万牛顿。输出的能量是由液压泵供给的。 反馈 把输出量的一部分或全部按一定方式回送到输入端，和输入信号进行比较，这就是反馈。仿形刀架中的反馈信号是以负值回送到输入端，不断抵消输入信号，故称负反馈。没有负反馈，液压伺服系统是不能正常工作的。仿形刀架中的负反馈是通过阀体和缸体的刚性连接来实现的，所以它是一种刚性位置负反馈。 偏差 要使液压缸输出一定的速度和力，伺服阀须有一定的开口量，因而使输出和输入之间产生位置偏差。液压缸运动的结果，又力图消除这个偏差，但在伺服系统工作的任何时刻总不能完全消除这个偏差。也就是说，伺服系统是依靠偏差信号进行工作的。 按输出的物理量分类： 位置伺服系统、速度伺服系统、力（或压力）伺服系统等。 按控制信号分类： 机液伺服系统、电液伺服系统、气液伺服系统。 按控制元件分类： 阀控系统和泵控系统。 液压伺服系元件加工精度高，因此价格较贵； 对油液污染比较敏感，因此可靠性受到影响； 在小功率系统中，伺服控制不如微电子控制灵活。 承载能力大、控制精度高、响应速度快、自动化程度高、体积小、重量轻 10.2 典型的液压伺服控制元件 双边滑阀比单边滑阀的调节灵敏度高，工作精度高。 与双边滑阀相比，四边滑阀同时控制液压缸两腔的压力和流量，故调节灵敏度更高，工作精度也更高。 单边、双边和四边滑阀的控制作用相同，均起到换向和节流作用。 控制边数越多，控制质量越好，但其结构工艺性也越差。 通常情况下，四边滑阀多用于精度要求较高的系统； 单边、双边滑阀用于一般精度系统。 a)负开口 b)零开口 c)正开口 具有零开口的滑阀，其工作精度最高； 负开口有较大的不灵敏区，较少采用； 具有正开口的滑阀，工作精度较负开口高，但功率损耗大，稳定性也较差。 此种控制阀只适用于低压小功率场合。 结构简单，动作灵敏，工作可靠。 运动部件惯性较大，工作性能较差； 能量损耗大，效率较低； 供油压力过高时易引起振动。 1-射流管 2-接收板 常用作多级放大伺服控制元件中的前置级。 结构简单，加工方便，运动部件惯性小，反应快，精度和灵敏度高。 无功损耗大，抗污染能力较差。 1-挡板 2、3-喷嘴 4、5节流小孔 10.3 电液伺服阀 1-永久磁铁 2、4-导磁体 3-衔铁 5-线圈 6-弹簧管 7-挡板 8-喷嘴 9-滑阀 10-固定节流孔 11-滤油器 电流越大，θ角越大，两者成正比关系。 力矩马达就输入的电信号转换为力矩输出。 力矩马达无力矩输出，挡板处于两喷嘴中间位置。 力矩马达产生的力矩很小，无法操纵滑阀的启闭以产生足够的液压功率。所以要在液压放大器中进行两级放大，即前置放大和功率放大。 1-永久磁铁 2、4-导磁体 3-衔铁 5-线圈 6-弹簧管 7-挡板 8-喷嘴 9-滑阀 10-固定节流孔 11-滤油器 10.4 液压伺服系统实例 1-电液伺服阀 2-液压缸 3-机械手手臂 4-齿轮齿条机构 5-电位器 6-步进电机 7-放大器 手臂向右移动时，电位器跟着作顺时针方向转动。 当电位器的中位和触头重合时，手臂停止移动。 手臂移动的行程决定于脉冲数量，速度决定于脉冲频率。 当数控装置发出反向脉冲时，步进电机逆时针方向转动，手臂缩回。 1-伺服液压缸 2-牵引辊 3-加载装置 4-转向辊 5-力传感器 6-浮动辊 7-电液伺服阀 8-加载装置 9-放大器 带钢生产过程中，常要求控制带材的张力。因此常用伺服系统来实现恒张力控制。 1-差动杆 2-操纵杆 3-随动滑阀 4-液压缸 系统的反馈、给定和比较环节，均由机械构件实现