《液压与气压传动 第3版 教学课件 ppt 作者 刘延俊10.伺服系统》由会员分享，可在线阅读，更多相关《液压与气压传动 第3版 教学课件 ppt 作者 刘延俊10.伺服系统（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、本章目录,教学要求,重点难点,总目录,结 束,伺服系统又称随动系统或跟踪系统，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而动作。用液压元件组成的伺服系统称为液压伺服系统。,液压伺服系统,教学要求,掌握解液压伺服系统的工作原理 熟悉伺服系统工作的四个特点 熟悉液压伺服控制原件及电液伺服阀的原理与用途 了解常见各种伺服阀的类型，工作原理与特点 能分析一般液压伺服系统的工作原理,重点难点,液压伺服刀架的工作原理 液压伺服系统的特点 各种液压伺服阀的原理及应用 电液伺服阀的原理与用途 典型液压伺服系统的工作原理,本章目录,第二节 典型的液压伺服控制元件,第一节
2、 概 述,第三节 电液伺服阀,第四节 液压伺服系统实例,第一节 概述,一、液压伺服系统的工作原理,仿形刀架装在车床床鞍后部，随床鞍一起作纵向移动，并按照样件的轮廓形状车削工件；样件安装在床身支架上，是固定不动的。液压泵站则放在车床附近的地面上，与仿形刀架以软管相连。,液压仿形刀架工作原理,仿形刀架的活塞杆固定在刀架底座上，液压缸的缸体6、杠杆8、伺服阀体7是和刀架3连在一起的，可在刀架底座的导轨上沿液压缸轴向移动。伺服阀芯10在弹簧的作用下通过阀杆9将杠杆8上的触销11压在样件12上。由液压泵14来的油经滤油器13通入伺服阀的A口，并根据阀芯所在位置经B或C通入液压缸的上腔或下腔，使刀架3和车
3、刀2退离或切入工件1。,车削圆柱面时，溜板沿床身 导轨4纵向移动。杠杆触销在样 件上水平段滑动，阀口不打开， 刀架跟随溜板一起纵向移动，车 刀在工件1上车出圆柱面；车削 圆锥面时，触销沿样件斜线滑动， 杠杆向上方偏摆，带动阀芯上移， 阀口打开，压力油进入缸上腔推 动缸体连同阀体和刀架后退。阀 体后退逐渐关小阀口，直至关闭。触销在样件上不断抬起，刀架也就不断后退运动，运动合成使刀具在工件上车出圆锥面。,其它曲面形状或凸肩都是合成切削的结果。 如图所示，v1、v2和v分别表示溜板带动刀架的纵向 运动速度、刀具沿液压缸 轴向的运动速度和刀具的实际合成速度。,液压伺服系统特点 1）跟踪：输出跟踪输入
4、2）放大：输出大于输入 3）误差：输出滞后输入 4）反馈：输出减小输入,二、液压伺服系统分类 按输出物理量分：位置、速度、力伺服系统 按信号分类：机液、电液、气液伺服系统 按元件分：阀控系统、泵控系统 三、液压伺服系统的优缺点 泵承载能力大、控制精度高、响应速度快自动 化程度高、体积小；但是，元件造价高，对油要求高，反应灵敏度高，效率较低。,第二节 典型的液压伺服控制元件,常见的液压伺服控制元件有滑阀、射流管阀和喷嘴挡板阀等,一、滑阀 单边节流滑阀 滑阀控制边的开口 量xs控制着液压缸右 腔的压力和流量，从 而控制液压缸运动的 速度和方向。,双边节流滑阀 压力油一路直接进入 液压缸有杆腔，另一
5、路经 滑阀左控制边的开口xs1和 液压缸无杆腔相通，并经 滑阀右控制边x s2流回油箱。 当滑阀向左移动时，xs1减小，xs2增大，液压缸无杆腔压力p1减小，两腔受力不平衡，缸体向左移动。反之缸体向右移动。,四边节流滑阀 滑阀有四个控制 边，开口xs1、xs2分 别控制进入缸两腔的 压力油，开口xs3、xs4 分别控制液压缸两腔 的回油。当滑阀向左 移动时，液压缸左腔 的进油口xs1减小，回 油口xs3增大，使p1迅速减小；与此同时，液压缸右腔的进油口xs2增大，回油口xs4减小，使p2迅速增大。这样就使活塞迅速左移。,三种节流边的对零状态 1）负开口 （xs0）有较大的不灵敏区，较少采用 2
6、）正开口 （xs0）工作精度较负开口高，但功率损耗大，稳定性也较差。 3）零开口 （xs=0）其工作 精度最高，制造 工艺性差。,二、射流管阀,射流管阀由射流管1和接收板2组成。射流管可绕轴左右摆动一个不大的角度，接收板上有两个并列的接收孔a、b，分别与液压缸两腔相通。压力油从管道进入射流管后从锥形喷嘴射出，经接收孔进入液压缸两腔。 射流管偏向哪个接收孔，油缸相应的工作腔压力提高，缸体就向那个方向运动。,三、喷嘴挡板阀,由挡板1、喷嘴2和3、固定节流小孔4和5等元件组成。挡板和两个喷嘴之间形成两个可变截面的节流缝隙1和2。当挡板处于中间位置时，两缝隙所形成的液阻相等，两喷嘴腔内的油压相等，缸不
7、 动。当输入信号使挡板向左偏 摆时，可变缝隙1关小2开大 p1上升p2下降，缸体向左移动。 当喷嘴跟随缸体移动到挡板两 边对称位置时，缸运动停止。,第三节 电液伺服阀,电液伺服阀是电液联合控制的多级伺服元件，它能将微 弱的电气输入信号放大成大功率的液压能量输出。它具有控制精度高和放大倍数大等优，在液压控制系统中得到广泛的应用。在此着重介绍一种典型电液伺服阀的工作原理,电液伺服阀的组成 由力矩马达和液压放大器组成。 1.力矩马达组成 由一对永久磁铁1、导磁体2和 4、衔铁3、线圈5和内部悬置挡板 7的弹簧管6等组成 。 2.液压放大器组成 置放大器 前置放大级是一个双 喷嘴挡板阀，它主要由挡板7
8、 喷嘴 8节流孔10和滤油器11组成。 功率放大器 功率放大级主要由 滑阀9和挡板下部 的反馈弹簧片组 成。,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，使衔铁转过角。电流越大角就越大，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
9、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。,第四节 液压伺服系统实例
10、,一、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i，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，
11、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。,二、钢带张力控制系统 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。,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
12、。 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1和3增大，而2和4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1和3与2和4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。,三、液压助力器,1、概述 2、高浓度磨浆机液压系统工作原理 3、系统特点,四、1320mm高浓度磨浆机液压伺服控制系统（了解）,
