液压与气压传动 教学课件 ppt 作者 倪春杰 主编 赵忠宪 副主编 chapter9第九章液压伺服控制系统.pptVIP

第九章 液压伺服控制系统 1. 了解液压伺服控制系统的工作原理、组成、类型； 2、了解液压伺服控制系统的优缺点。 二、液压伺服控制系统的特点 位置跟踪（随动）； 力（或功率）放大； 有反馈； 依靠误差工作。 三、液压伺服控制系统的分类 四、液压伺服控制系统的优缺点 按滑阀零位时开口型式：负开口（正遮盖或正重叠）、零开口（零遮盖或零重叠）和正开口（负遮盖或负重叠）。 * * 学习目标 第一节 液压伺服控制系统概述 响应速度快、负载刚度大、控制功率大。 在这种系统中，输出量(位移、速度、力等)能够自动地、快速而准确地复现输入量的变化规律。与此同时，还对输入信号进行功率放大，因此也是一个功率放大装置。 一、液压伺服控制系统的工作原理和组成 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。 图示状态下，液压缸处于相对平衡状态。 当滑阀5右移xi时，b口增大，b口前后压差减小，活塞2无杆腔压力增加，流量增大；同时a口增大，a口前后的压差减小，活塞2有杆腔的压力减小。液压缸在左右两腔压差的作用下随滑阀5右移xp 直至液压缸重新达到平衡。 1－液压缸 2－活塞 3－溢流阀 4—液压泵 5—滑阀 1.原理 　　2．组成 输入元件：也称指令元件，将输入信号(指令信号)加于系统的输入端。 放大转换元件：将误差信号放大、转换成液压能量。如机液伺服阀、电液伺服阀等。 执行元件：将产生调节动作的液压能量加于控制对象上，实现调节任务。如液压缸和液压马达等。 反馈测量元件：测量系统的输出并转换为反馈信号。如各种传感器。 比较元件：将反馈信号与输入信号进行比较，得出误差信号。多为减法器。 控制对象：被控制的机器设备或物体，即负载。 此外，还可能有各种校正装置，以及不包含在控制回路内的液压能源装置。 1、按输入信号介质分：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：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：阀控系统和泵控系统两类 。 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。 第二节 液压伺服阀 双边阀 单边阀 四边阀 单边、双边控制滑阀用于一般精度要求的系统； 四边控制滑阀多用于精度要求较高的系统 。 一、机液伺服阀 　1．滑阀 一、机液伺服阀 　1．滑阀 　　2．射流管阀 压力油从1的锥形喷嘴射出，经接收孔a、b进入液压缸两腔。 当射流管处于两接收孔的中间位置时，两接收孔内油压力相等，液压缸不动。 当输入信号使射流管向左摆动一小角度时，PbPa，液压缸向左移动,接收板(一体)也向左移动，形成负反馈，直至射流管又处于两接收孔中间位置时，液压缸停止运动。 同理，当输入信号使射流管绕O 轴向右摆动一小角度时，液压缸随之向右移动。 　　2．射流管阀 优点：射流管阀结构简单、加工精度要求低，抗污染能力强，工作可靠。 缺点：射流管运动部件惯性较大、工作性能较差，能量损耗大，响应速度低；供油压力过高时易引起振动。 应用：只适用于低压小功率场合。 　　3．喷嘴挡板阀 当挡板处于中间位置时，p1=p2，液压缸不动。 当输入信号使挡板向左偏摆时，可变节流孔道?1小，?2大，p1p2，缸体向左移动。 因负反馈作用，喷嘴跟随缸体左移，直至挡板两边对称时，停止运动。 　　3．喷嘴挡板阀 优点：结构简单，加工方便，挡板运动阻力小，惯性小，反应快，灵敏度高，对油液污染不太敏感。 缺点：功率损耗大。 应用：多用于小功率系统，或多级放大液压控制阀中的第一级。 二、 电液伺服阀 电液伺服阀能将小功率的电信号转换为大功率的液压能输出，从而实现了一些重型机械设备的伺服控制。 电液伺服阀是一种比电液比例阀的精度更高、响应更快的液压控制阀。其输出流量或压力受输入的电信号控制，主要用于高速闭环液压控制系统，而比例阀多用于响应速度相对较低的开环控制系统中。 液压放大器的第一级是双喷嘴挡板阀，称前置放大级；第二级是四边滑阀，称功率放大级。 二、 电液伺服阀 电液伺服阀由电-机械转换器（力马达或力矩马达）和液压放大器两部分组成。 力矩马达 液压放大器的第一级是双喷嘴挡板阀，称前置放大级；第二级是四边滑阀，称功率放大