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第一章 液压伺服系统概述

第一章 液压伺服系统概述
第一章 液压伺服系统概述

第一章液压伺服系统概述

液压伺服控制是一门新兴的科学技术。它不但是液压技术的一个重要分支,而且也是控制领域中的一个重要组成部分。

早在第一次世界大战前,液压伺服控制已开始应用于海军舰艇中,作为操舵装置。到第二次世界大战期间及以后,由于军事的刺激,自动控制特别是武器和飞行器控制系统的研究得到进一步的发展。液压伺服控制因响应快,精度高和功率一重量比大等特点而受到特别的重视。特别是近几十年,由于整个工业技术的发展,尤其是军事和航空航天技术的发展,促使液压伺服控制得到迅速发展。使这门技术无论在元件和系统方面,还是在理论与应用方面都日趋完善和成熟,形成一门新兴的科学技术。

机械液压伺服控制出现较早,用在飞机上作为液压助力器,操纵飞机舵面。40年代,首先在飞机上出现了电液伺服系统。但该系统中的滑阀由伺服电动机驱动,作为电液转换器。由于伺服电动机时间常数较大,限制了电液伺服系统的响应速度。随着超音速飞机的发展,要求伺服系统反应速度越来越高,特别是像导弹控制,这就促进了快速电液伺服控制系统的产生与发展。50年代初,出现了快速响应的永磁力矩马达,力矩马达与滑阀结合,形成了电液伺服阀。50年代末,又出现了以喷嘴挡板阀作为第一级的电液伺服阀,进一步提高了电液伺服阀的快速性。60年代,各种结构的电液伺服阀相继出现,其性能Et趋完善。由于电液伺服阀和电子技术的发展,使电液伺服系统得到迅速的发展。

目前,液压伺服系统特别是电液伺服系统已成为武器自动化和工业自动化的一个重要方面。凡是需要大功率、快速、精确反应的控制系统,都已经有了应用。在国防工业中,如飞机的操纵系统、导弹的自动控制系统、火炮操纵系统、坦克火炮稳定装置、雷达跟踪系统和舰艇的操舵装置等系统中。在一般工业中,用于机床、冶炼、轧钢、铸锻、动力、工程机械、矿山机械、建筑机械、拖拉机、船舶等系统中。

1.1 液压伺服控制系统的组成

自动控制是用各类控制装置和仪表包括计算机代替人工,自动地、有目的地控制和操纵机器及生产设备,使生产设备的性能、机械化和自动化的水平不断提高。实现自动控制的最基本方法是反馈控制。

液压伺服控制系统是以液压动力元件作驱动装置所组成的反馈控制系统。在这种系统中,输出量(位移、速度、力等)能够自由地、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。

液压伺服控制是自动控制领域的重要组成部分,其优点是:响应速度快、负载刚度大、控制功率大等。

输入元件——将给定值加于系统的输入端的元件。该元件可以是机械的、电气的、液压的或者是其他的组合形式。

比较元件——将输入信号与反馈信号相比较,得出误差信号的元件。

反馈测量元件——测量系统的输出量并转换成反馈信号的元件。各种类形的传感器常用作反馈测量元件。

放大、能量转换元件——将误差信号放大,并将各种形式的信号转换成大功率的液压能量的元件。电气伺服放大器、电液伺服阀均属于此类元件;

执行元件——将产生调节动作的液压能量加于控制对象上的元件,如液压缸或液压马达。

控制对象——各类生产设备,如机器工作台、刀架等。

1.2 液压伺服控制系统的工作原理

液压伺服系统是利用反馈控制的基本原理将被控制对象的输出信号即输出量自动地、快速而准确地回输到系统的输入端,并与给定值进行比较形成偏差信号,以产生对被控对象的控制作用,使系统的输出量与给定值之差保持在容许的范围之内。与此同时,输出功率被大幅度地放大。右图是管道流量的电液伺服系统。

图1-1 管道流量电液伺服系统

1.流体管道;

2.阀板;

3.齿轮、齿条;

4.液压缸;

5.给定电位器;

6.流量传感电位器;

7.放大器;

8.电液伺服阀

在控制系统中,将被控制对象的输出信号回输到系统的输入端,并与给定值进行比较而形成偏差信号以产生对被控对象的控制作用,这种控制形式称之为反馈控制。反馈信号与给定信号符号相反,即总是形成差值,这种反馈称之为负反馈。用负反馈产生的偏差信号进行调节,是反馈控制的基本特征。

控制系统常用方框图表示系统各元件之间的联系,下图给出上述实例的方框图。

图1-2 伺服系统实例的方框图

图1-3 阀控油缸闭环控制系统原理图

此图为采用电液伺服阀控制的液压缸速度闭环控制系统。这一系统不仅使液压缸速度能任意调节,而且在外界干扰很大(如负载突变)的工况下,仍能使系统的实际输出速度与设定速度十分接近,即具有很高的控制精度和很快的响应性能。

工作原理如下:在某一稳定状态下,液压缸速度由测速装置测得(齿条1、齿轮2和测速发电机3)并转换为电压。这一电压与给定电位计4输入的电压信号进行比较。其差值经积分放大器放大后,以电流输入给电液伺服阀6。电液伺服阀按输入电流的大小和方向自动地调节其开口量的大小和移动方向,控制输出油液的流量大小和方向。对应所输入的电流,电液伺服阀的开口量稳定,伺服阀的输出流量稳定,液压缸速度保持为恒值。如果由于干扰的存在引起液压缸速度增大,则测速装置的输出电压,使放大器输出电流。电液伺服阀开口量相应减小,使液压缸速度降低,直到速度达到预设值时,调节过程结束。按照同样原理,当输入给定信号电压连续变化时,液压缸速度也随之连续地按同样规律变化,即输出自动跟踪输入。

通过分析图1-3伺服系统的工作原理,可以看出伺服系统的特点如下:

(1)是反馈系统:把输出量的一部分或全部按一定方式回送到输入端,并和输入信号比较,这就是反馈作用。在上例中,反馈电压和给定电压是异号的,即反馈信号不断地抵消输入信号,这就是负反馈。自动控制系统中大多数反馈是负反馈。

(2)靠偏差工作:要使执行元件输出一定的力和速度,伺服阀必须有一定的开口量,因此输入和输出之间必须有偏差信号。执行元件运动的结果又试图消除这个误差。但在伺服系统工作的任何时刻都不能完全消除这一偏差,伺服系统正是依靠这一偏差信号进行工作的。

(3)是放大系统:执行元件输出的力和功率远远大于输入信号的力和功率。其输出的能量是液压能源供给的。

(4)是跟踪系统:液压缸的输出量完全跟踪输入信号的变化。

1.3 液压伺服控制系统的典型方框图及其分类、要求

控制系统是指由控制主体、控制客体和控制媒体组成的具有自身目标和功能

的管理系统。在控制领域通常用系统方框图的形式来说明控制系统。

图1-4 典型方框图的结构

主要信号说明:

1)输入信号(指令)u:来自系统成比例外部确定的或变化的信号,决定着被控量的变化规律。

2)参考输入r:由输入信号产生,并与主反馈信号进行比较的信号,r也称给定值。

3)主反馈信号b:它是被控制量的函数,并与参考输入进行比较以产生偏差信号。

4)偏差信号ε:参考输入与主反馈信号之差。

5)干扰信号f:输入信号外对系统的输出产生影响的因素,它可能来自系统外部,也可以来自系统的内部。

6)输出信号(被控制量)c:系统中变化规律需要被检测和加以控制信号。

7)误差信号e:系统的期望输出值与实际输出值之差。

分类方法

按控制要求分类:

1)自动调节系统:其输入量为常值或随时间缓慢变化,系统的主要任务是在受到干扰时,使系统的实际输出量保持或接近于期望值。

2)程序控制系统:其输入量的变化规律是事先确定的,系统将自动地使输出量尽可能准确地按事先给定的规律变化。

3)伺服系统:输入量为任意的时间函数,系统应使输出量以一定的精度跟随输入量的变化而变化,若系统的输出量是位置、速度之类的机械量,工程中通常称伺服控制系统。

按信号传递介质分类:

1)机液伺服系统:输入信号给定、反馈测量和比较均用机械构件实现。其优

液压伺服系统工作原理

液压伺服系统工作原理 1.1 液压伺服系统工作原理 液压伺服系统以其响应速度快、负载刚度大、控制功率大等独特的优点在工业控制中得到了广泛的应用。 电液伺服系统通过使用电液伺服阀,将小功率的电信号转换为大功率的液压动力,从而实现了一些重型机械设备的伺服控制。 液压伺服系统是使系统的输出量,如位移、速度或力等,能自动地、快速而准确地跟随输入量的变化而变化,与此同时,输出功率被大幅度地放大。液压伺服系统的工作原理可由图1来说明。 图1所示为一个对管道流量进行连续控制的电液伺服系统。在大口径流体管道1中,阀板2的转角θ变化会产生节流作用而起到调节流量qT的作用。阀板转动由液压缸带动齿轮、齿条来实现。这个系统的输入量是电位器5的给定值x i。对应给定值x i,有一定的电压输给放大器7,放大器将电压信号转换为电流信号加到伺服阀的电磁线圈上,使阀芯相应地产生一定的开口量x v。阀开口x v使液压油进入液压缸上腔,推动液压缸向下移动。液压缸下腔的油液则经伺服阀流回油箱。液压缸的向下移动,使齿轮、齿条带动阀板产生偏转。同时,液压缸活塞杆也带动电位器6的触点下移x p。当x p所对应的电压与x i所对应的电压相等时,两电压之差为零。这时,放大器的输出电流亦为零,伺服阀关闭,液压缸带动的阀板停在相应的qT位置。 图1 管道流量(或静压力)的电液伺服系统 1—流体管道;2—阀板;3—齿轮、齿条;4—液压缸;5—给定电位器;6—流量传感电位器;7—放大器;8—电液伺服 阀 在控制系统中,将被控制对象的输出信号回输到系统的输入端,并与给定值进行比较而形成偏差信号以产生对被控对象的控制作用,这种控制形式称之为反馈控制。反馈信号与给定信号符号相反,即总是形成差值,这种反馈称之为负反馈。用负反馈产生的偏差信号进行调节,是反馈控制的基本特征。而对图1所示的实例中,电位器6就是反馈装置,偏差信号就是给定信号电压与反馈信号电压在放大器输入端产生的△u。 图2 给出对应图1实例的方框图。控制系统常用方框图表示系统各元件之间的联系。上图方框中用文字表示了各元件,后面将介绍方框图采用数学公式的表达形式。 液压伺服系统的组成 液压伺服系统的组成 由上面举例可见,液压伺服系统是由以下一些基本元件组成;

伺服控制系统(设计)

第一章伺服系统概述 伺服系统是以机械参数为控制对象的自动控制系统。在伺服系统中,输出量能够自动、快速、准确地跟随输入量的变化,因此又称之为随动系统或自动跟踪系统。机械参数主要包括位移、角度、力、转矩、速度和加速度。 近年来,随着微电子技术、电力电子技术、计算机技术、现代控制技术、材料技术的快速发展以及电机制造工艺水平的逐步提高,伺服技术已迎来了新的发展机遇,伺服系统由传统的步进伺服、直流伺服发展到以永磁同步电机、感应电机为伺服电机的新一代交流伺服系统。 目前,伺服控制系统不仅在工农业生产以及日常生活中得到了广泛的应用,而且在许多高科技领域,如激光加工、机器人、数控机床、大规模集成电路制造、办公自动化设备、卫星姿态控制、雷达和各种军用武器随动系统、柔性制造系统以及自动化生产线等领域中的应用也迅速发展。 1.1伺服系统的基本概念 1.1.1伺服系统的定义 “伺服系统”是指执行机构按照控制信号的要求而动作,即控制信号到来之前,被控对象时静止不动的;接收到控制信号后,被控对象则按要求动作;控制信号消失之后,被控对象应自行停止。 伺服系统的主要任务是按照控制命令要求,对信号进行变换、调控和功率放大等处理,使驱动装置输出的转矩、速度及位置都能灵活方便的控制。

1.1.2伺服系统的组成 伺服系统是具有反馈的闭环自动控制系统。它由检测部分、误差放大部分、部分及被控对象组成。 1.1.3伺服系统性能的基本要求 1)精度高。伺服系统的精度是指输出量能复现出输入量的精确程度。 2)稳定性好。稳定是指系统在给定输入或外界干扰的作用下,能在短暂的调节过程后,达到新的或者恢复到原来的平衡状态。 3)快速响应。响应速度是伺服系统动态品质的重要指标,它反映了系统的跟踪精度。 4)调速范围宽。调速范围是指生产机械要求电机能提供的最高转速和最低转速之比。 5)低速大转矩。在伺服控制系统中,通常要求在低速时为恒转矩控制,电机能够提供较大的输出转矩;在高速时为恒功率控制,具有足够大的输出功率。 6)能够频繁的启动、制动以及正反转切换。 1.1.4 伺服系统的种类 伺服系统按照伺服驱动机的不同可分为电气式、液压式和气动式三种;按照功能的不同可分为计量伺服和功率伺服系统,模拟伺服和功率伺服系统,位置

第一章液压传动概述教案

第一章液压传动概述 本章难点:压力取决于负载 它所介绍的内容,是机械工程技术人员必须掌握,不可缺少的基础技术知识。研究以有压流体(压力油和压缩空气)为传动介质来实现各种机械传动和自动控制的学科。 一部完整的机器由原动机部分、传动机构及控制部分、工作机部分(含辅助装置)组成。原动机包括电动机、内燃机等。工作机即完成该机器之工作任务的直接工作部分,如剪床的剪刀、车床的刀架等。由于原动机的功率和转速变化范围有限,为了适应工作机的工作力和工作速度变化范围变化较宽,以及性能的要求,在原动机和工作机之间设置了传动机构,其作用是把原动机输出功率经过变换后传递给工作机。一切机械都有其相应的传动机构借助于它达到对动力的传递和控制的目的。 传动机构通常分为机械传动、电气传动和流体传动机构。 流体传动是以流体为工作介质进行能量转换、传递和控制的传动。它包括液压传动、液力传动和气压传动。 液压传动和液力传动均是以液体作为工作介质进行能量传递的传动方式。液压传动主要是利用液体的压力能来传递能量;而液力传动则主要是利用液体的动能来传递能量。 气压传动,其做工的介质是空气体;液压传动,其做工的介质是机油(或其它的液体)。气压传动的结构简单,该介质(空气)不需要成本;液压传动结构复杂点,且需要其它的材料作为介质,成本会高点。但液压传动的密封性能好,所以传动的力矩会大点,做工性能会好些。 1.1 液压技术的发展 本章是学习液压与气压传动的启蒙章节,主要阐述了本课的一些重要概念、并通过液压千斤顶简化模型的分析深入理解液压传动的工作原理和液压系统的基本组成,最后介绍液压传动的优缺点和应用领域。 首先介绍什么是传动?传动的类型有哪些? 引导学生举生活中常见的实例说明以下五种传动,使学生对传动及其类型有所认识和掌握。 机械传动———自行车,缝纫机; 电传动————电动门,声控灯,音乐喷泉; 气压传动———公交车的车门; 液压传动———千斤顶,液压挖掘机; 液压传动是以液体作为工作介质来进行能量传递的一种传动形式,它通过能量转换装置(如液压泵),将原动机(如电动机)的机械能转变为液体的压力能,然后通过封闭的管道、控制元件等,由另一能量转换装置(如液压缸或马达)将液体的压力能转变为机械能,以驱动负载和实现执行机构所需的直线或旋转运动。 因此,以液体作为工作介质,并以其压力能进行能量传递的方式,即为液压传动。 注意几点: ①工作条件:密封系统 ②工作介质:受压的流体 ③传动方式:传递运动和动力 1.1.1 液压技术发展的历史

最新液压传动技术发展现状与前景展望

液压传动技术发展现状与前景展望 摘要:对液压传动技术及其优缺点进行描述;将其发展现状、工业应用情况作了一个简要的总结归纳;并根据其自身的特点对其发展趋势在液压现场总线技术、自动化控制软件技术、纯水液压传动、电液集成块等四方面做了合理的展望。关键词:液压传动;工业应用;发展趋势 1 液压传动的定义及其地位 液压传动是以流体(液压油液)为工作介质进行能量传递和控制的一种传动形式。它们通过各种元件组成不同功能的基本回路,再由若干基本回路有机地组合成具有一定控制功能的传动系统[1]。液压传动,是机械设备中发展速度最快的技术之一,特别是近年来,随着机电一体化技术的发展,与微电子、计算机技术相结合,液压传动进入了一个新的发展阶段[2]。 2 液压传动的发展简史 液压传动是根据17 世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术,1795 年英国约瑟夫?布拉曼(Joseph Braman,1749-1814),在伦敦用水作为工作介质,以水压机的形式将其应用于工业上,诞生了世界上第一台水压机。1905 年将工作介质水改为油,又进一步得到改善。第一次世界大战(1914-1918)后液压传动广泛应用,特别是1920 年以后,发展更为迅速。1925 液压元件大约在19 世纪末20 世纪初的20 年间,才开始进入正规的工业生产阶段[2]。年维克斯(F.Vikers)发明了压力平衡式叶片泵,为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础。20 世纪初康斯坦丁?尼斯克(G?Constantimsco)对能量波动传递所进行的理论及实际研究;1910 年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献,使这两方面领域得到了发展[3]。第二次世界大战(1941-1945)期间,在美国机床中有30%应用了液压传动。应该指出,日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近20 多年。在1955 年前后, 日本迅速发展液压传动,1956 年成立了“液压工业会”。近20~30 年间,日本液压传动发展之快,居世界领先地位。液压技术主要是由武器装备对高质量控制装置的需要而发展起来的。随着控制理论的出现和控制系统的发展,液压技术与电子技术的结合日臻完善,电液控制系统具有高响应、高精度、高功率-质量比和大功率的特点,从而广泛运用于武器和各工业部门及技术领域[4]。 3 液压传动的优缺点 3.1 与机械传动、电气传动相比,液压传动具有以下优点 1.液压传动的各种元件,可以根据需要方便、灵活地来布置。 2.重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快。 3.操纵控制方便,可实现大范围的无级调速(调速范围达2000:1)。 4.可自动实现过载保护。

液压传动习题册[含答案]

第一章液压传动概述 一、填空 1、液压系统若能正常工作必须由动力装置、执行装置、控制装置、辅助装置 和工作介质组成。 2、液压系统的两个重要参数是压力、流量 ,它们的特性是液压系统的工作压力取决于负载, 液压缸的运动速度取决于流量。 3、液压传动的工作原理是以__油液____作为工作介质,通过__密封容积__ 的变化来传递运动,通过油液内部的__压力 ___来传递动力。 二、判断 1.液压传动不易获得很大的力和转矩。() 2.液压传动装置工作平稳。能方便地实现无级调速,但不能快速起动、制动和频繁换向。 ( ) 3.液压传动适宜在传动比要求严格的场合采用。( ) 4.液压系统故障诊断方便、容易。() 5.液压传动适宜于远距离传动。() 6.液压传动装置本质上是一种能量转换装置。(√) 三、单项选择 1.液压系统的执行元件是( C )。 A.电动机 B.液压泵 C.液压缸或液压马达 D.液压阀 2.液压系统中,液压泵属于( A )。 A.动力部分 B.执行部分 C.控制部分 D.辅助部分 3.液压传动的特点有( B ) A.可与其他传动方式联用,但不易实现远距离操纵和自动控制 B.可以在较大的速度范围内实现无级变速 C.能迅速转向、变速、传动准确 D.体积小、质量小,零部件能自润滑,且维护、保养和排放方便 四、问答: 1、何谓液压传动?液压传动的原理?它有哪两个工作特性? 答:定义:液压传动是以液体为工作介质,把原动机的机械能转换为液体的压力能,通过控制元件将具有压力能的液体送到执行元件,由执行元件驱动负载实现所需的运动和动力,把液体的压力能再转变为工作机构所需的机械能。 原理:液压传动的工作原理是以油液作为工作介质,依靠密封容积的变化来传递运动,依靠油液内部的压力来传递动力。 特性:1)液压系统的工作压力取决于负载。 2)液压缸的运动速度取决于流量。 2、液压传动系统有哪几部分组成?说明各部分作用。 答:1)动力装置:液压泵,将机械能转换成液体压力能。 2)执行装置:液压缸或液压马达,将液体压力能转换成机械能。 3)控制装置:液压阀,对液压系统中液体的压力、流量和流动方向进行控制和调节。 4)辅助装置:油箱、过滤器、蓄能器等,对工作介质起到容纳、净化、润滑、消声和实现元件间连接等作用。 5)传动介质:液压油,传递能量的液体。 第二章液压传动的基础知识 一、填空 1.油液在外力作用下,液层间作相对运动而产生内摩擦力的性质,叫做油液的粘性,其大小用粘度表 示。常用的粘度有三种:即运动粘度、动力粘度和相对粘度。 2. 粘度是衡量粘性大小的指标,是液压油最重要的参数。液体的粘度具有随温度的升高而降低,随压

液压传动与气压传动技术

第一章液压传动基础知识 教学目的与要求: 1.掌握液压传动的概念。 2.掌握液压传动的优点、缺点。 3.了解液压传动在现代工业生产中的应用。 4.了解液压传动的发展概况。 5.掌握液压传动工作原理。 6.掌握液压传动系统各组成部分及在系统中的作用。 7.了解液压系统图的表达方式。 8.了解液压油的性能指标与选用原则。 课题重点: 1.掌握液压传动的概念及其优点、缺点。 2.掌握液压传动工作原理及液压传动系统各组成部分及在系统中的作用。 课题难点: 液压传动工作原理及液压传动系统各组成部分及在系统中的作用。 学时安排:

§1—1液压传动概述 教学目的知识目标使同学们掌握液压传动的概念及其优点、缺点。能力目标能够准确熟练阐述什么是液压传动 德育目标通过学习培养同学们做事要态度认真 教学重点掌握液压传动的概念及其优点、缺点。教学难点同上 教学过程与方法通过讲授、演示、任务驱动等强化知识重点;通过小组讨论、交流、合作,完成练习任务; 教学器材多媒体 教学时数2学时;备课时间8月18 日授课时间教学过程 教学环节 及 学时分配教学内容 教学 活动 组织教学师生问好、清点人数、填写日志1' 知识回顾为什么液压千斤顶体积小巧,却可以将人力放大到足够抬起沉重的汽车?学生思考 并回答,教师辅助3' 导入新课揭示课题 液压千斤顶体积小巧,却可以将人力放大到足够抬起沉重的汽车。究其 根源主要是液压千斤顶所采用的放大力的工作原理与杠杆不同。它是怎么样 将力传递放大的呢? 观察、 思考。 明确教学课题。 1' 教学内容一、液压传动的概念 利用液体作为工作介质来进行能量传递和进行控制的一种传动方式。 20' 利用多媒体和黑 板

液压伺服系统(DOC)

液压伺服系统 液压伺服系统是以高压液体作为驱动源的伺服系统,是使系统的输出量,如位移、速度或力等,能自动地、快速而准确地跟随输入量的变化而变化,与此同时,输出功率被大幅度地放大。液压伺服系统以其响应速度快、负载刚度大、控制功率大等独特的优点在工业控制中得到了广泛的应用。 一、液压伺服系统的基本组成 液压伺服系统无论多么复杂,都是由一些基本元件组成的。如图就是一个典型的伺服系统,该图表示了各元件在系统中的位置和相互间的关系。 (1)外界能源—为了能用作用力很小的输入信号获得作用力很大的输出信号,就需要外加能源,这样就可以得到力或功率的放大作用。外界能源可以是机械的、电气的、液压的或它们的组合形式。 (2)液压伺服阀—用以接收输入信号,并控制执行元件的动作。它具有放大、比较等几种功能,如滑阀等。 (3)执行元件—接收伺服阀传来的信号,产生与输入信号相适应的输出信号,并作用于控制对象上,如液压缸等。 (4)反馈装置—将执行元件的输出信号反过来输入给伺服阀,以便消除原来的误差信号,它构成闭环控制系统。 (5)控制对象—伺服系统所要操纵的对象,它的输出量即为系统的被调量(或被控制量),如机床的工作台、刀架等。 二、液压伺服系统的分类 液压伺服系统是由液压动力机构和反馈机构组成的闭环控制系统,分为机械液压伺服系统和电气液压伺服系统(简称电液伺服系统)两类。 电液伺服系统 电液伺服系统是一种由电信号处理装置和液压动力机构组成的反馈控制系统。最常见的有电液位置伺服系统、电液速度控制系统和电液力(或力矩)控制系统。 如图是一个典型的电液位置伺服控制系统。图中反馈电位器与指令电位器接成桥式电路。反馈电位器滑臂与控制对象相连,其作用是把控制对象位置的变化转换成电压的变化。反馈电位器与指令电位器滑臂间的电位差(反映控制对象位置与指令位置的偏差)经放大器放大后,加于电液伺服阀转换为液压信号,以推动液压缸活塞,驱动控制对象向消除偏差方向运动。当偏差为零时,停止驱动,因而使控制对象的位置总是按指令电位器给定的规律变化。 电液伺服系统中常用的位置检测元件有自整角机、旋转变压器、感应同步器和差动变压器等。伺服放大器为伺服阀提供所需要的驱动电流。电液伺服阀的作用是将小功率的电信号转换为阀的运动,以控制流向液压动力机构的流量和压力。因此,电液伺服阀既是电液转换元件又是功率放大元件,它的性能对系统的特性影响很大,是电液伺服系统中的关键元件。液压动力机构由液压控制元件、执行机构和控制对象组成。液压控制元件常采用液压控制阀或伺服变量泵。常用的液压执行机构有液压缸和液压马达。液压动力机构的动态特性在很大程度上决定了电液伺服系统的性能。 为改善系统性能,电液伺服系统常采用串联滞后校正来提高低频增益,降低系统的稳态误差。此外,采用加速度或压力负反馈校正则是提高阻尼性能而又不降低效率的有效办法。

(完整版)液压传动系统的概论.

液压传动技术的历史进展与趋势 从公元前200多年前到17世纪初,包括希腊人发明的螺旋提水工具和中国出现的水轮等,可以说是液压技术最古老的应用。 自17世纪至19世纪,欧洲人对液体力学、液体传动、机构学及控制理论与机械制造做出了主要贡献,其中包括:1648年法国的B.帕斯卡(B.Pascal)提出的液体中压力传递的基本定律;1681年D.帕潘(D.Papain)发明的带安全阀的压力釜;1850年英国工程师威廉姆.乔治.阿姆斯特朗(William George Armstrong)关于液压蓄能器的发明;19世纪中叶英国工程师佛莱明?詹金(F.Jinken)所发明的世界上第一台蒸气喷射器差压补偿流量控制阀;1795年英国人约瑟夫?布瑞玛(Joseph Bramah)登记的第一台液压机的英国专利;这些贡献与成就为20世纪液压传动与控制技术的发展奠定了科学与工艺基础。 19世纪工业上所使用的液压传动装置是以水作为工作介质,因其密封问题一直未能很好解决以及电气传动技术的发展和竞争,曾一度导致液压技术停滞不前,卷板机。此种情况直至1905年美国人詹涅(Janney)首先将矿物油代替水作液压介质后才开始改观,折弯机。20世纪30年代后,由于车辆、航空、舰船等功率传动的推动,相继出现了斜轴式及弯轴式轴向柱塞泵、径向和轴向液压马达;1936年Harry Vickers发明了先导控制压力阀为标志的管式系列液压控制元件。第二次世界大战期间,由于军事上的需要,出现了以电液伺服系统为代表的响应快、精度高的液压元件和控制系统,从而使液压技术得到了迅猛发展。 20世纪50年代,随着世界各国经济的恢复和发展,生产过程自动化的不断增长,使玻璃冷却器技术很快转入民用工业,在机械制造、起重运输机械及各类施工机械、船舶、航空等领域得到了广泛发展和应用。同期,德国阿亨工业大学(TH Aachen)在仿形刀架

液压传动技术的发展状况及发展趋势

液压传动技术的发展状况及发展趋势 班级:模具2班 姓名:蔡腾飞 学号:130101020071

液压传动技术的发展状况及发展趋势 摘要:液压传动有许多突出的优点,因此它的应用非常广泛.如一般工业用的塑料加工机械、压力机械、机床等;行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等;钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等;船舶用的甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器等;特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等;军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等关键词:液压传动工业应用发展方向优点及缺点 一、液压传动的发展概况 液压传动是一门新的学科,虽然从17世纪中叶帕斯卡提出静压传动原理,18世纪末英国制成世界上第一台水压机算起,液压传动技术已有两三百年的历史,但直到20世纪30 年代它才较普遍地用于起重机、机床及工程机械。在第二次世界大战期间,由于战争需要,出现了由响应迅速、精度高的液压控制机构所装备的各种军事武器。第二次世界大战结束后,液压技术迅速转向民用工业,液压技术不断应用于各种自动机及自动生产线。20世纪60年代以后,液压技术随着原子能、空间技术、计算机技术的发展而迅速发展。因此,液压传动真正的发展也只是近三四十年的事。液压传动技术广泛应用了如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、及新工艺和新材料等高技术成果,使传统技术有了新的发展,也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高。尽管如此,走向二十一世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破,应当主要靠现有技术的改进和扩展,不断扩大其应用领域以满足未来的要求 二、液压传动的工业应用 液压传动有许多突出的优点,因此它的应用非常广泛,如一般工。业用的塑料加工机械、压力机械、机床等;行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等;钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等;土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等;发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等国;船舶用的甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器等;特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等;军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。 目前, 它们分别在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声、长寿命、高度集成化、小型化与轻量化、一体化和执行件柔性化等方面取得了很大的进展。同时, 由于与微电子技术密切配合, 能在尽可能小的空间内传递尽可能大的功率并加以准确的控制, 从而更使得它们在各行各业中发挥出了巨大作用。 应该特别提及的是, 近年来, 世界科学技术不断迅速发展, 各部门对液压传动提出了更高的要求。液压传动与电子技术配合在一起, 广泛应用于智能机器人、海洋开发、宇宙航行、地震予测及各种电液伺服系统, 使液压传动的应用提高到一个崭新的高度。 三、液压传动的发展方向 1.减少能耗,充分利用能量 液压技术在将机械能转换成压力能及反转换方面,已取得很大进展,但一直存在能量损耗,主要反映在系统的容积损失和机械损失上。如果全部压力能都能得到充分利用,则将使能量转换过程的效率得到显著提高。为减少压力能的损失,必须解决下面几个问题:①减少元件和系统的内部压力损失,以减少功率损失。主要表现在改进元件内部流道的压力损失,

纯水液压传动概述

纯水液压传动概述 摘要纯水液压以其绿色环保等特性成为液压界的重要研究方向。本文论述了纯水液压传动的含义,讨论了其研究内容和应用趋势,分析了纯水液压传动的优势和劣势,然后介绍了国内外纯水液压传动的基本状况和发展趋势,并相应展开分析了纯水液压传动的主要研究方向。最后,本文提出了一些新的解决纯水液压传动缺点的思路。 关键词纯水液压油压应用优势关键技术 1 引言 现代液压传动技术在工业生产和其他领域应用十分广泛,而纯水液压传动技术是现代液压研究领域的前沿方向之一。由于纯水具有来源广泛、无污染、阻燃性好等优点,在我国积极开展纯水液压传动的研究与开发,对节约能源,保护环境,可持续发展及开发绿色液压产品,都具有十分重要的意义。因此如何利用纯水作为液压传动工作介质的课题引起了人们的普遍关注,纯水液压传动课题的研究已经成为当今液压界的一大热点。在纯水液压传动发展的20多年中,人们逐步发现了纯水液压传动的很多优点。这也使纯水液压传动受到了极大的重视,成为液压传动的新的热点技术。然而,由于纯水液压传动是一项新兴的技术,所以还存在很多不足和缺点。 2 什么是纯水液压传动 纯水液压传动是指以纯水(不含任何添加剂的天然水,含海水和淡水)为工作介质的液压传动。 a)纯水的含义 纯水液压传动中的纯水是指纯粹的天然水(natural water),即不含任何添加剂的水。不同文献中用不同的词语来表达,如纯水(pure water)、自来水(tap water)、生水(raw water)、普通水(plane water)。纯水的分类如表1所示。 b)纯水液压传动的研究内容 由于水固有的物理特性,纯水液压传动技术的研究主要集中在介质、材料、元件、控制等方面,如图1所示。

液压伺服系统

第十章液压伺服系统 一、名词解释 1、伺服控制 2、液压伺服控制系统 3、滑阀的压力-流量特性 4、滑阀的流量放大系数 5、滑阀的压力放大系数 二、问答题 1、液压伺服系统有由哪几部分组成?各部分的功能是什么? 2、伺服系统的基本类型有哪些? 3、为什么说伺服阀是液压伺服系统的最关键元件? 4、液压伺服阀有哪几种?滑阀式液压伺服阀与换向滑阀有什么本质区别? 5、滑阀式液压伺服阀的阀口与换向阀的阀口有什么不同? 6、电液伺服阀由哪几部分组成(以二级放大式为例)?各部分的作用是什么 7、液压仿形刀架的液压伺服系统为何将伺服滑阀的阀体和液压缸的缸体固连成一体?若将它们分成 两部分,仿形刀架能否工作?为什么? 8、何为伺服阀的零位特性?为什么零位阀系数对液压伺服系统的稳定性是至关重要的? 9、在力反馈电液伺服阀中,什么叫力反馈?力反馈是通过什么元件实现的? 三、计算题 1、已知一电液伺服阀在线性区内工作,当输入电流为20mA、伺服阀的压降为5Mpa时,输出的负载流量为60L/min,则当输入电流为100mA、伺服阀的压降为10Mpa时,其输出流量为多少? 2、如图所示的电液位置控制系统为轧机辊缝调节控制系统,它由辊缝调节螺钉1、支撑辊2、轧辊 3、板材 4、电液伺服阀 5、调整油缸 6、伺服放大器 7、同位素测厚仪8等组成。板材经轧机连轧后由厚板变为薄板,轧后板材的厚度由测厚仪检测出来,若加工后板材的厚度与要求不符,则由电液伺服阀控制调整油缸驱动支撑辊和轧辊,调节轧辊间的距离。写出其控制原理方块图,标明控制信号的传递过程,并说明系统工作原理。如图所示的电液位置控制系统为轧机辊缝调节控制系统,它由辊缝调节螺钉1、支撑辊2、轧辊3、板材4、电液伺服阀5、调整油缸6、伺服放大器7、同位素测厚仪8等组成。板材经轧机连轧后由厚板变为薄板,轧后板材厚度由测厚仪检测出来,若加工后板材的厚度与要求不符,则由电液伺服阀控制调整油缸驱动支撑辊和轧辊,调节轧辊间的距离。写出 其控制原理方块图,标明控制信号的传递过程,并说明系统工作原理。速度均为0.075m/s,工作进 - 1 -

(完整版)液压传动发展概况.

第一章绪论 第一节液压传动发展概况 自18世纪末英国制成世界上第一台水压机算起,液压传动技术已有二三百年的历史。直到20世纪30年代它才较普遍地用于起重机、机床及工程机械。在第二次世界大战期间,由于战争需要,出现了由响应迅速、精度高的液压控制机构所装备的各种军事武器。第二次世界大战结束后,战后液压技术迅速转向民用工业,液压技术不断应用于各种自动机及自动生产线。 本世纪60年代以后,液压技术随着原子能、空间技术、计算机技术的发展而迅速发展。因此,液压传动真正的发展也只是近三四十年的事。当前液压技术正向迅速、高压、大功率、高效、低噪声、经久耐用、高度集成化的方向发展。同时,新型液压元件和液压系统的计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助测试(CAT)、计算机直接控制(CDC)、机电一体化技术、可靠性技术等方面也是当前液压传动及控制技术发展和研究的方向。 我国的液压技术最初应用于机床和锻压设备上,后来又用于拖拉机和工程机械。现在,我国的液压元件随着从国外引进一些液压元件、生产技术以及进行自行设计,现已形成了系列,并在各种机械设备上得到了广泛的使用。 机械的传动方式 一切机械都有其相应的传动机构借助于它达到对动力的传递和控制的目的。 机械传动——通过齿轮、齿条、蜗轮、蜗杆等机件直接把动力传送到执行机构 的传递方式。 电气传动——利用电力设备,通过调节电参数来传递或控制动力的传动方式 液压传动——利用液体静压 力传递动力 液体传动 液力传动——利用液体静流 动动能传递动力 流体传动 气压传动 气体传动 气力传动 第二节液压传动的工作原理及其组成 一、液压传动的工作原理 液压传动的工作原理,可以用一个液压千斤顶的工作原理来说明。

液压传动简介

哈尔滨铁道职业技术学院毕业论文 毕业题目:液压传动论文 学生:傅立金 指导教师:卜昭海 专业:工程机械 班级:08机械一班 年月

目录 摘要 (3) 一.绪论 (3) 二.液压传动技术的应用简单介绍(行走驱动) (5) 三.液压传动的特点和基本原理 (6) 四.液压传动的常见故障及排除方法 (8) 五.液压传动的广阔前景 (10) 六.总结 (11)

液压传动论文 摘要 液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。液压传动和气压传动称为流体传动,是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术,是工农业生产中广为应用的一门技术。如今,流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。 一.绪论 ----社会需求永远是推动技术发展的动力,降低能耗,提高效率,适应环保需求,机电一体化,高可靠性等是液压气动技术继续努力的永恒目标,也是液压气动产品参与市场竞争是否取胜的关键。 ----由于液压技术广泛应用了高技术成果,如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、磨擦磨损技术、可靠性技术及新工艺和新材料,使传统技术有了新的发展,也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高。尽管如此,走向二十一世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破,应当主要靠现有技术的改进和扩展,不断扩大其应用领域以满足未来的要求。综合国内外专家的意见,其主要的发展趋势将集中在以下几个方面: 1.减少能耗,充分利用能量 ----液压技术在将机械能转换成压力能及反转换方面,已取得很大进展,但一直存在能量损耗,主要反映在系统的容积损失和机械损失上。如果全部压力能都能得到充分利用,则将使能量转换过程的效率得到显著提高。为减少压力能的损失,必须解决下面几个问题: ①减少元件和系统的内部压力损失,以减少功率损失。主要表现在改进元件内部流道的压力损失,采用集成化回路和铸造流道,可减少管道损失,同时还可减少漏油损失。 ②减少或消除系统的节流损失,尽量减少非安全需要的溢流量,避免采用节流系统来调节流量和压力。 ③采用静压技术,新型密封材料,减少磨擦损失。 ④发展小型化、轻量化、复合化、广泛发展3通径、4通径电磁阀以及低功率电磁阀。 ⑤改善液压系统性能,采用负荷传感系统,二次调节系统和采用蓄能器回路。 ⑥为及时维护液压系统,防止污染对系统寿命和可靠性造成影响,必须发展新的污染检测方法,对污染进行在线测量,要及时调整,不允许滞后,以免由于处理不及时而造成损失。 2.主动维护 ----液压系统维护已从过去简单的故障拆修,发展到故障预测,即发现故障苗头时,预先进行维修,清除故障隐患,避免设备恶性事故的发展。 ----要实现主动维护技术必须要加强液压系统故障诊断方法的研究,当前,凭有

液压传动概述

单元一液压传动概述 学习要求 1.了解液压传动的发展概况 2.理解液压传动的工作原理 3.重点掌握液压系统的组成及各个部分的功用 4.掌握液压传动的优缺点 重点、难点 本章重点内容: 1.液压传动的工作原理 2.液压传动系统的组成 在重点内容中,液压传动的工作原理是重中之重,其它是该内容的延伸和深化。 本章的难点: 液压传动的工作原理 第一节液压传动的工作原理及组成 流体传动是以流体为工作介质进行能量转换、传递和控制传动。它包括液压传动、液力传动和气压传动。液压传动和液力传动均是以液体作为工作介质来进行能量传递的传动方式。 ·液压传动主要是以液体作为工作介质,利用液体的压力能来传递能量 ·液力传动主要是利用液体的动能来传递能量 液压技术的发展 17世纪中叶帕斯卡提出静压传递原理 18世纪末英国制成第一台水压机 19世纪炮塔转位器、六角车床和磨床 第二次世界大战用于兵器(功率大、反应快)战后转向民用机械、工程、农业、汽车 20世纪60年代后发展为一门完整的自动化技术 现在国外95%工程机械、90%数控加工中心、95%以上的自动线采用液压传动。 采用液压传动的程度成为衡量一个国家工业水平的重要标志 一、液压传动的工作原理 简单机床液压传动系统的工作过程,就是液压传动系统传动工作原理的真实写照。下面以机床液压传动系 统和液压千斤顶为例来说明液压传动的工作原理 ·实例1、液压千斤顶 如图1-1所示,大缸体9和大活塞8组成举升液压缸。杠杆手柄1、小 缸体2、小活塞3、单向阀4和7组成手动液压泵。 ·工作原理: (1)如提起手柄使小活塞向上移动,小活塞下端油腔容积增大,形成 局部真空,这是单向阀4打开,通过吸油管5从油箱12中吸油; (2)用力压下手柄,小活塞下移,小缸体下腔的压力升高,单向阀4 关闭,单向阀7打开,小缸体下腔的油液经管道6输入大缸体9的下 腔,迫使大活塞8向上移动,顶起重物。 (3)再次提起手柄吸油时,举升缸的下腔的压力油将力图倒流入手动泵内,但此时单向阀7自动关闭,使油液不能倒流,从而保证了重物不会自行下落。不断地往复扳动手柄,就能不断地把油液压入举升缸的下腔,使重物逐渐地升起。

第九章 液压伺服系统.

第九章液压伺服系统 第一节概述 伺服系统又称随机系统或跟踪系统,是一种自动控制系统。在这种系统中,执行元件能以一定的精度自动地按照输入信号的变化规律动作。液压伺服系统是以液压为动力的自动控制系统,由液压控制和执行机构所组成。 一、液压伺服系统的工作原理 图9-1为一简单的机液位置伺服系统的原理图。 当伺服滑阀处于中间位置(xv=0)时,各阀口均关闭,阀没有流量输出,液压缸不动,系统处于静止状态。给伺服滑阀阀芯一个输入位移xi,阀口a、b便有一个相应的开口量xv,使压力油经阀口b进入液压缸的右腔,其左腔油液经阀口a回油池,液压缸在液压力的作用下右移x0,由于滑阀阀体与液压缸体固连在一起,因而阀体也右移x0,则阀口a、b的开口量减小(xv=xi-x0),直到x0=xi时,xv=0,阀口关闭,液压缸停止运动,从而完成液压缸输出位移对伺服滑阀输入位移的跟随运动。若伺服滑阀反向运动,液压缸也作反向跟随运动。由上可知,只要给伺服滑阀以某一规律的输入信号,执行元件就自动地、准确地跟随滑阀按照这个规律运动。 图9-1机液位置伺服系统原理图 1-溢流阀 2-泵 3-阀芯 4-阀体(缸体) 由此可以看出,液压伺服系统有如下特点: 1.跟踪系统的输出量能够自动地、快速而准确地跟踪输入量的变化规律。 2.放大移动阀芯所需的力很小,只需要几牛顿到几十牛顿,但液压缸输出的力却很大,可达数千到数万牛顿。功率放大所需要的能量是由液压泵供给的。 3.反馈把输出量的一部分或全部按一定方式回送到输入端,和输入信号作比较,这就是反馈。回送的信号称为反馈信号。若反馈信号不断地抵消输入信号的作用,则称为负反馈。负反馈是自动控制系统具有的主要特征。图9-1中的负反馈是通过阀体和缸体的刚性连接来实现的,液压缸的输出位移y连续不断地回送到阀体上,与阀芯的输入位移x相比较,其结果使阀的开口减小。此例中的反馈是一种机械反馈。反馈

液压伺服系统设计

液压伺服系统设计 液压伺服系统设计 在液压伺服系统中采用液压伺服阀作为输入信号的转换与放大元件。液压伺服系统能以小功率的电信号输入,控制大功率的液压能(流量与压力)输出,并能获得很高的控制精度和很快的响应速度。位置控制、速度控制、力控制三类液压伺服系统一般的设计步骤如下: 1)明确设计要求:充分了解设计任务提出的工艺、结构及时系统各项性能的要求,并应详细分析负载条件。 2)拟定控制方案,画出系统原理图。 3)静态计算:确定动力元件参数,选择反馈元件及其它电气元件。 4)动态计算:确定系统的传递函数,绘制开环波德图,分析稳定性,计算动态性能指标。 5)校核精度和性能指标,选择校正方式和设计校正元件。 6)选择液压能源及相应的附属元件。 7)完成执行元件及液压能源施工设计。 本章的内容主要是依照上述设计步骤,进一步说明液压伺服系统的设计原则和介绍具体设计计算方法。由于位置控制系统是最基本和应用最广的系统,所以介绍将以阀控液压缸位置系统为主。 4.1 全面理解设计要求 4.1.1 全面了解被控对象 液压伺服控制系统是被控对象—主机的一个组成部分,它必须满足主机在工艺上和结构上对其提出的要求。例如轧钢机液压压下位置控制系统,除了应能够承受最大轧制负载,满足轧钢机轧辊辊缝调节最大行程,调节速度和控制精度等要求外,执行机构—压下液压缸在外形尺寸上还受轧钢机牌坊窗口尺寸的约束,结构上还必须保证满足更换轧辊方便等要求。要设计一个好的控制系统,必须充分重视这些问题的解决。所以设计师应全面了解被控对象的工况,并综合运用电气、机械、液压、工艺等方面的理论知识,使设计的控制系统满足被控对象的各项要求。 4.1.2 明角设计系统的性能要求 1)被控对象的物理量:位置、速度或是力。 2)静态极限:最大行程、最大速度、最大力或力矩、最大功率。 3)要求的控制精度:由给定信号、负载力、干扰信号、伺服阀及电控系统零飘、非线性环节(如摩擦力、死区等)以及传感器引起的系统误差,定位精度,分辨率以及允许的飘移量等。 4)动态特性:相对稳定性可用相位裕量和增益裕量、谐振峰值和超调量等来规定,响应的快速性可用载止频率或阶跃响应的上升时间和调整时间来规定; 5)工作环境:主机的工作温度、工作介质的冷却、振动与冲击、电气的噪声干扰以及相应的耐高温、防水防腐蚀、防振等要求; 6)特殊要求;设备重量、安全保护、工作的可靠性以及其它工艺要求。 4.1.3 负载特性分析 正确确定系统的外负载是设计控制系统的一个基本问题。它直接影响系统的组成和动力元件参数的选择,所以分析负载特性应尽量反映客观实际。液压伺服系统的负载类型有

我司液压伺服控制系统的控制原理

概述 随着国内经济的高速发展,塑料制品行业对高速,高精密注塑机的需 求量与日剧增,而液压机高速,精密成型的保证,就是一必须拥有合 理而高刚性的锁模和射胶机构,二它必须拥有强劲的动力和反应灵敏 而精确的液控系统。其中,液压伺服控制系统是使执行元件以一定的 精度自动地按照输入信号的变化规律而动作的一种自动控制系统。其 可从不同的角度加以分类,按输出的物理量分类,有位置伺服系统, 速度伺服系统,力(或压力)伺服系统等;按控制信号分类,有机液 伺服系统,电液伺服系统,气液伺服系统;按控制元件分类,有阀控 系统和泵控系统两大类。下面,我们讨论阀控伺服系统。阀控伺服系 统主要由压力传感器,位置传感器,控制器和伺服阀等构成一个闭环 的系统,按系统的需求来分别做到或按序做到速度伺服控制,位置伺 服控制和压力伺服控制。最终,达到系统的要求和重复精度。 如图,传感器与控制卡(也可集成在塑机工控电脑中),伺服阀的有 机组合,就形成了一个闭环控制系统,随着系统工作情况要求的不同,来实现不同的伺服控制。在注射过程,注射到终点前,注射速度较为 重要,则此系统以速度闭环控制为主,控制器对位置传感器高频采样,测出活塞的瞬时速度与塑机电脑要求的速度对比,再发出调整后的信 号给伺服阀。最终,使活塞的运动速度达到塑机电脑要求的速度。进 入快到射胶终点,保压和熔胶背压阶段,这时压力较为重要,则此系 统以压力闭环控制为主,装在射胶油缸两侧的压力传感器传回的信号 起主要作用,控制卡将其与塑机电脑给出的压力信号对比,来调整给 伺服阀的信号,最终,使注射腔的压力值与设定值相同。在塑机电脑

没有发出任何指令的情况下,此时位置保持就比较重要,所以,系统 这时会主要进行位置闭环的控制。同理,在锁模油缸伺服控制的情形下,也是如此按顺序控制,锁模开始,快速移模可作速度闭环控制, 模具快合上时,切换到位置控制,有快速锁模到锁模油缸活塞停止的 位置之间的转换也是可控的,最后,模具合上时,切换的压力控制。 上述只是某种工艺要求下的伺服控制逻辑,随着不同的要求,控制的 逻辑,种类也都不尽相同,但是,其控制理念,是相同的。最终的目的,都是为了精确,迅速的达到塑机电脑的指令要求和保证动作的重 复精度。 下面对伺服闭环控制系统各组成部分作简单介绍。 传感器 任何好的系统,都必须具有迅捷,准确的感知部件,只有及时,准确 的监测执行机构当前所处的状态,控制器才能主动地发出新的指令, 来调整执行机构的运动,使之接近控制电脑所要求的运动状态。因此,全方位的了解执行机构,是伺服系统的必备条件。主要由压力,位置 等传感器来共同构成准确,及时的跟踪监测系统。传感器的固有特性,包括线性,最大采样频率,抗干扰能力等都对准确,及时地感知有重 要影响。 伺服阀 伺服系统中最重要,最基本的组成部分,它起着信号转换,功率放大 及反馈等控制作用。常见的伺服阀有直动式阀(滑阀),射流管先导 级伺服比例阀喷嘴挡板阀伺服电磁阀等。下面简单介绍它们的结构原 理及特点。 *直动式阀 将一与所期望的阀芯位移成正比的电信号输入阀内放大电路,此信号 将转换成一个脉宽调制电流作用在线性马达上,力马达产生推力推动 阀芯产生一定的位移。同时激励器激励阀芯位移传感器产生一个与阀 芯实际位移成正比的电信号,解调后的阀芯位移信号与输入指令信号 进行比较,比较后得到的偏差信号将改变输入至力马达的电流大小; 直到阀芯位移达到所需值。阀芯位移的偏差信号为零。最后得到的阀

液压传动技术概述

液压传动技术概述 液压传动和气压传动称为流体传动,是根据17世纪帕斯卡提出 的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术,是工农业生产中广为应用的一门技术。如今,流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。 1795年英国约瑟夫?布拉曼(Joseph Braman,1749-1814),在伦敦用水作为工作介质,以水压机的形式将其应用于工业上,诞生了世界上第一 台水压机。1905年将工作介质水改为油,又进一步得到改善。 https://www.wendangku.net/doc/a110021707.html,/ 第一次世界大战(1914-1918)后液压传动广泛应用,特别是1920年以后,发展更为迅速。液压元件大约在19世纪末20世纪初的20年间,才开始进入正规的工业生产阶段。1925年维克斯(F.Vikers)发明了压力平 衡式叶片泵,为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础。20世纪初康斯坦丁?尼斯克(G?Constantimsco)对能量波动传递所进行的 理论及实际研究;1910年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献,使这两方面领域得到了发展。https://www.wendangku.net/doc/a110021707.html,/ 第二次世界大战(1941-1945)期间,在美国机床中有30%应用了液压 传动。应该指出,日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近20多年。在1955年前后,日本迅速发展液压传动,1956年成立了“液压工业会”。

近20~30年间,日本液压传动发展之快,届世界领先地位。 https://www.wendangku.net/doc/a110021707.html,/ 液压传动有许多突出的优点,因此它的应用非常广泛,如一般工。业用的塑料加工机械、压力机械、机床等;行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等;钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等;土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等;发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等国;船舶用的甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器等;特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等;军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。 液压传动的基本原理是在密闭的容器内,利用有压力的油液作为工作介质来实现能量转换和传递动力的。其中的液体称为工作介质,一般为矿物油,它的作用和机械传动中的皮带、链条和齿轮等传动元件相类似。 在液压传动中,液压油缸就是一个最简单而又比较完整的液压传动系统,分析它的工作过程,可以清楚的了解液压传动的基本原理.液压传动系统的组成 液压系统主要由:动力元件(油泵)、执行元件(油缸或液压马达)、控制元件(各种阀)、辅助元件和工作介质等五部分组成。

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