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      重廢龍門式液壓伺服系統的發展和應用

      來源:河南源通重工機械有限公司    時間:2021-08-23    閱讀量:3

      重廢龍門式液壓伺服系統的發展和應用

      液壓技術主要是由于武器裝備對高質量控制裝置的需要而發展起來的。隨著控制理論的出現和控制系統的發展,液壓技術與待膩子技術的結合日趨完善,從而產生了廣泛應用于武器裝備的高質量電液控制系統。同時,液壓技術也廣泛地應用于許多工業部門。在這個發展過程中,控制裝置的需要反過來迫使液壓元器件、液壓控制系統不斷更新,不斷發展提高。本文結合課堂所學,簡要講述液壓技術的發展和應用。

      1.液壓傳動

      將源動力的能量按相應的方式和規律傳遞給工作機構的作用叫傳動。在機器中起傳動作用的機構叫傳動機構。目前傳動有五種型式:機械傳動、電氣傳動、氣體傳動、流體傳動和復合傳動。在液體傳動中,有一種以液體為傳動介質,主要靠受壓液體的壓力能來實現運動和能量傳遞的叫液壓才傳動。圖1為一個簡單的連通器,可以用來傳遞能量。

      當右邊小活塞在外力Fo作用下,向下推壓右邊腔室的液體時,該處的液體通過兩腔室間連通的通道被擠壓到左邊大腔室中,使重物G運動,這樣就起到了傳動能量的作用。但這種簡單的連通器不能連續工作,下面以一個簡單的例子來分析液壓傳動系統。如圖2所示,小活塞及其活塞缸為主動缸,在單向閥配合下不斷從郵箱吸油,排左邊大缸腔,被稱為液壓泵。左邊大活塞及其缸腔為工作缸,不斷得到壓力油,不斷推舉重物做功,被稱為液壓缸。從圖中知道,液壓泵、液動機(液壓缸和液壓馬達)和控制閥為組成液壓系統的三個主要部分,加上輔助裝置和液壓油,這五個部分是實際液壓機構所需要的。

      2.液壓元件

      根據各個元件在液壓系統中的作用,主要分為動力元件(液壓能源)—液壓泵,執行元件(液動機)—液壓馬達(輸出旋轉運動)和液壓缸(輸出直線運動),以及各種控制閥。

      2.1.液壓控制元件

      液壓閥是液壓系統的控制元件,通過它改變系統中流體的運動方向、壓力和流量。在節流式伺服系統中,它直接控制執行元件動作;在容積式伺服系統中,它直接控制著泵的變量機構,改變其輸出流量,從而間接的對執行元件的動作進行控制。按其功能可分為方向閥、壓力閥、流量閥三大類。在液壓伺服系統中它是一個機械—液壓轉換裝置,如圖3所示。

      在節流式液壓控制系統中,液壓控制閥的輸出功率要直接操縱執行元件動作,往往是較大的值,而輸入閥的功率則通常是很小的,故液壓控制閥也是一種功率放大裝置。如果放大系數太大,單級閥難以實現,可以用二級閥或者多級閥,二級閥的機構如圖3(b)所示。

      液壓閥隨著技術的發展而不斷的發展更新。現代液壓控制元件不指上面提到的液壓傳動中的三類閥:壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥,而是指用于閉環伺服控制系統的各類閥,主要指各類伺服閥(DDV直動閥)、電液比例閥、高速開關閥、數字閥等。其中,電液比例閥是一種可以根據輸入電氣信號,按比例對工作油液的壓力、流量和方向進行控制的液壓控制閥。且電液比例技術作為連接現代微電子技術和大功率工程控制設備之間的橋梁,已經成為現代控制工程的基本技術構成之一。

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      比例閥根據作用不同可分為比例壓力閥、比例流量閥、比例方向閥等。電液比例閥與電液伺服閥相比,比例閥有下述優點:

      1)除存在中位死區外,性能與伺服閥相當;

      2)系統頻寬能夠滿足大部分工業控制要求;

      3)介質過濾精度要求低;

      4)價格低,與開關閥相當

      正是由于上述優點,比例閥在液壓系統中廣泛應用。

      2.2 液壓動力元件

      液壓動力元件包括液壓缸和液壓馬達,四通閥控制液壓缸的的原理圖如圖5所示,是由正開口四邊滑閥和對稱液壓缸組成的。它是zui常用的一種液壓動力元件。


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