最新十液壓與氣壓伺服系統(tǒng)PPT

1、第十章 液壓與氣壓伺服系統(tǒng) 伺服系統(tǒng)又稱為隨動系統(tǒng)或跟蹤系統(tǒng)，是一種自動控制系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)又稱為隨動系統(tǒng)或跟蹤系統(tǒng)，是一種自動控制系統(tǒng)。在這種系統(tǒng)中，執(zhí)行元件能以一定的精度自動地按照輸人信號的變在這種系統(tǒng)中，執(zhí)行元件能以一定的精度自動地按照輸人信號的變化規(guī)律動作。液壓與氣壓伺服系統(tǒng)是由液壓元件或氣壓元件組成的化規(guī)律動作。液壓與氣壓伺服系統(tǒng)是由液壓元件或氣壓元件組成的伺服系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)。 10.1 概概 述述 10.1.1 伺服系統(tǒng)的工作原理和特點伺服系統(tǒng)的工作原理和特點 圖圖10.1是一種液壓進口節(jié)流閥式節(jié)流調(diào)速回路。在這種回路中，是一種液壓進口節(jié)流閥式節(jié)流調(diào)速回路。在這種回路中，調(diào)定節(jié)流閥的

2、開口量后，液壓缸就以某一調(diào)定速度運動。通過前述調(diào)定節(jié)流閥的開口量后，液壓缸就以某一調(diào)定速度運動。通過前述章節(jié)分析可知，當負載、油溫等參數(shù)發(fā)生變化時，這種回路將無法章節(jié)分析可知，當負載、油溫等參數(shù)發(fā)生變化時，這種回路將無法保證原有的運動速度，因而其速度精度較低且不能滿足精確的連續(xù)保證原有的運動速度，因而其速度精度較低且不能滿足精確的連續(xù)無級調(diào)速要求。無級調(diào)速要求。 第十章 液壓與氣壓伺服系統(tǒng) 可以將節(jié)流閥的開口大小定可以將節(jié)流閥的開口大小定義為輸入量，將液壓缸的運動速義為輸入量，將液壓缸的運動速度定義為輸出量或被調(diào)節(jié)量。在度定義為輸出量或被調(diào)節(jié)量。在上述回路中，當負載、油溫等參上述回路中，當負載

3、、油溫等參數(shù)的變化而引起輸出量變化時，數(shù)的變化而引起輸出量變化時，這個變化并不影響或改變輸入量，這個變化并不影響或改變輸入量，這種輸出量不影響輸入量的控制這種輸出量不影響輸入量的控制系統(tǒng)稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。開環(huán)控系統(tǒng)稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。開環(huán)控制系統(tǒng)不能修正由于外界干擾制系統(tǒng)不能修正由于外界干擾(如如負載、油溫等負載、油溫等)變化而引起的輸出變化而引起的輸出量或被調(diào)節(jié)量的變化，因此控制量或被調(diào)節(jié)量的變化，因此控制精度較低。精度較低。 圖101 液壓進口節(jié)流 閥式節(jié)流調(diào)速回路1液壓泵；2溢流閥；3節(jié)流閥；4換向閥；5液壓缸 第十章 液壓與氣壓伺服系統(tǒng) 為了提高這種回路的控制精度，可以設(shè)想節(jié)流閥由操作者

4、來調(diào)節(jié)。為了提高這種回路的控制精度，可以設(shè)想節(jié)流閥由操作者來調(diào)節(jié)。在調(diào)節(jié)過程中，操作者不斷地觀察液壓缸的測速裝置所測出的實際速在調(diào)節(jié)過程中，操作者不斷地觀察液壓缸的測速裝置所測出的實際速度，并比較這一實際速度與所希望的速度之間的差別。然后，操作者度，并比較這一實際速度與所希望的速度之間的差別。然后，操作者按這一差別來調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開口量，以減少這一差值按這一差別來調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開口量，以減少這一差值(偏差偏差)。例如，。例如，由于負載增大而使液壓缸的速度低于希望值時，操作者就相應(yīng)地加大由于負載增大而使液壓缸的速度低于希望值時，操作者就相應(yīng)地加大節(jié)流閥的開口量，從而使液壓缸的速度達到希望值。這一調(diào)節(jié)

5、過程可節(jié)流閥的開口量，從而使液壓缸的速度達到希望值。這一調(diào)節(jié)過程可用圖用圖102表示。表示。 圖圖10.2 液壓缸速度調(diào)節(jié)過程圖液壓缸速度調(diào)節(jié)過程圖 第十章 液壓與氣壓伺服系統(tǒng) 由圖由圖10.2中可以看出，輸出量中可以看出，輸出量(液壓缸速度液壓缸速度)通過操作者的眼、通過操作者的眼、腦和手來影響輸入量腦和手來影響輸入量(節(jié)流閥的開口量節(jié)流閥的開口量)，這種作用稱為反饋。在實，這種作用稱為反饋。在實際系統(tǒng)中，為了實現(xiàn)自動控制，必須以電器、機械等裝置代替人來際系統(tǒng)中，為了實現(xiàn)自動控制，必須以電器、機械等裝置代替人來判斷比較，這就是反饋裝置。由于反饋的存在，控制作用形成了一判斷比較，這就是反饋裝置

6、。由于反饋的存在，控制作用形成了一個閉合回路，這種帶有反饋裝置的控制系統(tǒng)，稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。個閉合回路，這種帶有反饋裝置的控制系統(tǒng)，稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。圖圖10.3為采用電液伺服閥控制的液壓缸速度閉環(huán)控制系統(tǒng)。為采用電液伺服閥控制的液壓缸速度閉環(huán)控制系統(tǒng)。這一系統(tǒng)不僅使液壓缸速度能任意調(diào)節(jié)，而且在外界干擾很大這一系統(tǒng)不僅使液壓缸速度能任意調(diào)節(jié)，而且在外界干擾很大(如如負載突變負載突變)的工況下，仍能使系統(tǒng)的實際輸出速度與設(shè)定速度十分的工況下，仍能使系統(tǒng)的實際輸出速度與設(shè)定速度十分接近，即具有很高的控制精度和很快的響應(yīng)性能。接近，即具有很高的控制精度和很快的響應(yīng)性能。第十章 液壓與氣壓伺服系統(tǒng) 圖

7、10.3 閥控油缸閉環(huán)控制系統(tǒng)原理圖 1一齒條；2一齒乾；3一測速發(fā)電機；4一給定電位計； 5一放大器；6一電液伺服閥；7一液壓缸 第十章 液壓與氣壓伺服系統(tǒng) 第十章 液壓與氣壓伺服系統(tǒng) 通過分析上述伺服系統(tǒng)的工作原理，可以看出伺服系統(tǒng)的特通過分析上述伺服系統(tǒng)的工作原理，可以看出伺服系統(tǒng)的特點如下：點如下： (1)它是反饋系統(tǒng)它是反饋系統(tǒng) 把輸出量的一部分或全部按一定方式回送把輸出量的一部分或全部按一定方式回送到輸入端，并和輸入信號比較，這就是反饋作用。在上例中，反饋到輸入端，并和輸入信號比較，這就是反饋作用。在上例中，反饋電壓和給定電壓是異號的，即反饋信號不斷地抵消輸入信號，這就電壓和給定電

8、壓是異號的，即反饋信號不斷地抵消輸入信號，這就是負反饋。自動控制系統(tǒng)中大多數(shù)反饋是負反饋。是負反饋。自動控制系統(tǒng)中大多數(shù)反饋是負反饋。 (2)靠偏差工作靠偏差工作 要使執(zhí)行元件輸出一定的力和速度，伺服閥要使執(zhí)行元件輸出一定的力和速度，伺服閥必須有一定的開口量，因此輸入和輸出之間必須有偏差信號。執(zhí)行必須有一定的開口量，因此輸入和輸出之間必須有偏差信號。執(zhí)行元件運動的結(jié)果又試圖消除這個誤差。但在伺服系統(tǒng)工作的任何時元件運動的結(jié)果又試圖消除這個誤差。但在伺服系統(tǒng)工作的任何時刻都不能完全消除這一偏差，伺服系統(tǒng)正是依靠這一偏差信號進行刻都不能完全消除這一偏差，伺服系統(tǒng)正是依靠這一偏差信號進行工作的。工作

9、的。量是液壓能源供給的。量是液壓能源供給的。 (4)它是跟蹤系統(tǒng)它是跟蹤系統(tǒng) 液壓缸的輸出量完全跟蹤輸入信號的變化。液壓缸的輸出量完全跟蹤輸入信號的變化。 第十章 液壓與氣壓伺服系統(tǒng) 10.1.2 伺服系統(tǒng)職能方框圖和系統(tǒng)的組成環(huán)節(jié)伺服系統(tǒng)職能方框圖和系統(tǒng)的組成環(huán)節(jié) 圖圖104是上述速度伺服控制系統(tǒng)的職能方框圖。圖中一個是上述速度伺服控制系統(tǒng)的職能方框圖。圖中一個方框表示一個元件，方框中的文字表明該元件的職能。帶有箭頭的方框表示一個元件，方框中的文字表明該元件的職能。帶有箭頭的線段表示元件之間的相互作用，即系統(tǒng)中信號的傳遞方向。職能方線段表示元件之間的相互作用，即系統(tǒng)中信號的傳遞方向。職能方框

10、圖明確地表示了系統(tǒng)的組成元件、各元件的職能以及系統(tǒng)中各元框圖明確地表示了系統(tǒng)的組成元件、各元件的職能以及系統(tǒng)中各元件的相互關(guān)系。因此，職能方框圖是用來表示自動控制系統(tǒng)工作過件的相互關(guān)系。因此，職能方框圖是用來表示自動控制系統(tǒng)工作過程的。程的。圖10.4 速度控制系統(tǒng)職能方框圖 第十章 液壓與氣壓伺服系統(tǒng) 由職能方框圖可以看出，上述速度伺服控制系統(tǒng)是由輸入元由職能方框圖可以看出，上述速度伺服控制系統(tǒng)是由輸入元件、比較元件、放大及轉(zhuǎn)換元件、執(zhí)行元件、反饋元件和控制對件、比較元件、放大及轉(zhuǎn)換元件、執(zhí)行元件、反饋元件和控制對象組成的。實際上，任何一個伺服控制系統(tǒng)都是由這些元件組成象組成的。實際上，任何

11、一個伺服控制系統(tǒng)都是由這些元件組成的，如圖的，如圖105所示所示 圖10.5 伺服控制系統(tǒng)的組成環(huán)節(jié) 第十章 液壓與氣壓伺服系統(tǒng) 下面對圖下面對圖105中各元件做一些說明：中各元件做一些說明： (1)輸入元件輸入元件 通過輸入元件，給出必要的輸入信號。如上例中由電通過輸入元件，給出必要的輸入信號。如上例中由電位計給出一定電壓，作為系統(tǒng)的控制信號。位計給出一定電壓，作為系統(tǒng)的控制信號。 (2)檢測、反饋元件檢測、反饋元件 它隨時測量輸出量的大小，井將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)它隨時測量輸出量的大小，井將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的反饋信號送回到比較元件。上例中是由測速發(fā)電機測得液壓缸的運動的反饋信號送回到比較元件。上例中是

12、由測速發(fā)電機測得液壓缸的運動速度，并將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓作為反饋信號。速度，并將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓作為反饋信號。 (3)比較元件比較元件 將輸入信號和反饋信號進行比較，并將其差值作為放大轉(zhuǎn)換將輸入信號和反饋信號進行比較，并將其差值作為放大轉(zhuǎn)換元件的輸入。有時系統(tǒng)中不一定有單獨的比較元件，而是由反饋元件、元件的輸入。有時系統(tǒng)中不一定有單獨的比較元件，而是由反饋元件、輸入元件或放大元件的一部分來實現(xiàn)比較的功能。輸入元件或放大元件的一部分來實現(xiàn)比較的功能。 (4)放大、轉(zhuǎn)換元件放大、轉(zhuǎn)換元件 將偏差信號放大并轉(zhuǎn)換后，控制執(zhí)行元件動作。將偏差信號放大并轉(zhuǎn)換后，控制執(zhí)行元件動作。如上例中的電液伺服如上例

13、中的電液伺服 閥。閥。 (5)執(zhí)行元件執(zhí)行元件 直接帶動控制對象動作的元件。如上例中的液壓缸。直接帶動控制對象動作的元件。如上例中的液壓缸。 (6)控制對象控制對象 機器直接工作的部分，如工作臺、刀架等。機器直接工作的部分，如工作臺、刀架等。第十章 液壓與氣壓伺服系統(tǒng) 10.1.3 伺服系統(tǒng)的分類伺服系統(tǒng)的分類 伺服系統(tǒng)可以從下面不同的角度加以分類。伺服系統(tǒng)可以從下面不同的角度加以分類。 (1)按輸入信號變化規(guī)律分類按輸入信號變化規(guī)律分類 有定值控制系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)有定值控制系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)和伺服控制系統(tǒng)三類。和伺服控制系統(tǒng)三類。 當系統(tǒng)輸入信號為定值時，稱為定值控制當系統(tǒng)輸入信號為定值時

14、，稱為定值控制系統(tǒng)，其基本任務(wù)是提高系統(tǒng)的抗于擾能力。當系系統(tǒng)，其基本任務(wù)是提高系統(tǒng)的抗于擾能力。當系 統(tǒng)的輸入信號統(tǒng)的輸入信號按預(yù)先給定的規(guī)律變化時，稱為程序控制系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)也稱為隨按預(yù)先給定的規(guī)律變化時，稱為程序控制系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)也稱為隨動系統(tǒng)，其輸入動系統(tǒng)，其輸入 信號是時間的未知函數(shù)，輸出量能夠準確、迅速信號是時間的未知函數(shù)，輸出量能夠準確、迅速地復(fù)現(xiàn)輸入量的變化規(guī)律。地復(fù)現(xiàn)輸入量的變化規(guī)律。 (2)按輸入信號介質(zhì)分類按輸入信號介質(zhì)分類 有機液伺服系統(tǒng)、電液伺服系統(tǒng)、氣有機液伺服系統(tǒng)、電液伺服系統(tǒng)、氣液伺服系統(tǒng)等。液伺服系統(tǒng)等。 (3)按輸出物理量分類按輸出物理量分類 有位置伺服系統(tǒng)

15、、速度伺服系統(tǒng)、力有位置伺服系統(tǒng)、速度伺服系統(tǒng)、力(或或壓力壓力)伺服系統(tǒng)等。伺服系統(tǒng)等。 在液壓伺服系統(tǒng)中還可以按控制元件分為閥控系統(tǒng)和泵控系統(tǒng)在液壓伺服系統(tǒng)中還可以按控制元件分為閥控系統(tǒng)和泵控系統(tǒng)兩類。在液壓傳動中，閥控兩類。在液壓傳動中，閥控 系統(tǒng)應(yīng)用較多，故本章重點介紹閥控伺服系統(tǒng)。系統(tǒng)應(yīng)用較多，故本章重點介紹閥控伺服系統(tǒng)。 第十章 液壓與氣壓伺服系統(tǒng) 10.1.4 伺服系統(tǒng)的優(yōu)缺點伺服系統(tǒng)的優(yōu)缺點 液壓與氣壓伺服系統(tǒng)除具有液壓與氣壓傳動所固有的一系液壓與氣壓伺服系統(tǒng)除具有液壓與氣壓傳動所固有的一系列優(yōu)點外，還具有控制精度高、響列優(yōu)點外，還具有控制精度高、響 應(yīng)速度快、自動化程度高應(yīng)速

16、度快、自動化程度高等優(yōu)點。等優(yōu)點。 但是，伺服元件加工精度高，因此價格較貴：特別是液壓但是，伺服元件加工精度高，因此價格較貴：特別是液壓伺服系統(tǒng)對油液的污染比較敏感，因伺服系統(tǒng)對油液的污染比較敏感，因 此可靠性受到影響；在此可靠性受到影響；在小功率系統(tǒng)中，液壓伺服控制不如電器控制靈活。隨著科學技小功率系統(tǒng)中，液壓伺服控制不如電器控制靈活。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，術(shù)的發(fā)展， 液壓與氣壓伺服系統(tǒng)的缺點將不斷地得到克服。液壓與氣壓伺服系統(tǒng)的缺點將不斷地得到克服。在自動化技術(shù)領(lǐng)域中，液壓與氣壓伺服控制有在自動化技術(shù)領(lǐng)域中，液壓與氣壓伺服控制有 著廣泛的應(yīng)用著廣泛的應(yīng)用前景。前景。 第十章 液壓與氣壓伺服系

17、統(tǒng) 10.2 典型的伺服控制元件典型的伺服控制元件 伺服控制元件是液壓與氣壓伺服系統(tǒng)中最重要、最基本的組伺服控制元件是液壓與氣壓伺服系統(tǒng)中最重要、最基本的組成部分，它起著信號轉(zhuǎn)換、功率成部分，它起著信號轉(zhuǎn)換、功率 放大及反饋等控制作用。常用的放大及反饋等控制作用。常用的伺服控制元件有力矩馬達或力馬達、滑閥、射流管閥和噴嘴擋板伺服控制元件有力矩馬達或力馬達、滑閥、射流管閥和噴嘴擋板 閥等，下面簡要介紹它們的結(jié)構(gòu)原理及特點。閥等，下面簡要介紹它們的結(jié)構(gòu)原理及特點。 10.2.1 力矩馬達和力馬達力矩馬達和力馬達 力矩馬達是一種具有旋轉(zhuǎn)運動的電力矩馬達是一種具有旋轉(zhuǎn)運動的電機械轉(zhuǎn)換器，力馬達機械轉(zhuǎn)換

18、器，力馬達是一種具有直線運動的電是一種具有直線運動的電機械機械 轉(zhuǎn)換器。它們在閥中的作用轉(zhuǎn)換器。它們在閥中的作用是將電控信號轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)角是將電控信號轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)角(力矩馬達力矩馬達)或直線位移或直線位移(力馬達力馬達)，用來，用來作作 為液壓放大器的輸入信號，它們的具體介紹參見為液壓放大器的輸入信號，它們的具體介紹參見571節(jié)。節(jié)。 第十章 液壓與氣壓伺服系統(tǒng) 10.2.2 滑閥滑閥 根據(jù)滑閥控制邊數(shù)根據(jù)滑閥控制邊數(shù)(起控制作用的閥口數(shù)起控制作用的閥口數(shù))的不同，有單邊控制、的不同，有單邊控制、雙邊控制和四邊控制三種類型滑閥。雙邊控制和四邊控制三種類型滑閥。 圖10.6 單邊滑閥的工作原理 第十章

19、液壓與氣壓伺服系統(tǒng) 圖10.7 雙邊滑閥的工作原理 圖10.8 四邊滑閥的工作原理第十章 液壓與氣壓伺服系統(tǒng) 圖10.9 滑閥的三種開口形式10.2.3 射流管閥射流管閥 圖10.10 射流管閥的工作原理第十章 液壓與氣壓伺服系統(tǒng) 圖10.11 噴嘴擋板閥的工作原理10.2.4 噴嘴擋板閥噴嘴擋板閥 第十章 液壓與氣壓伺服系統(tǒng) 10.3 伺 服 閥 液壓與氣壓用伺服閥是電液或電氣聯(lián)合控制的多級伺服元件，它能將微弱的電氣輸入信號放大成大功率的液壓或氣壓能量輸出，以實現(xiàn)對流量和壓力的控制。它接受一種模擬量電控信號，輸出隨電控信號的大小及極性變化的液壓模擬量。電液或電氣伺服閥具有控制精度高和放大倍數(shù)

20、大等優(yōu)點，在液壓與氣壓控制系統(tǒng)中得到了廣泛地應(yīng)用。 10.3.1 液壓伺服閥的分類、結(jié)構(gòu)和工作原理液壓伺服閥的分類、結(jié)構(gòu)和工作原理 1.液壓伺服閥的分類液壓伺服閥的分類液壓伺服閥主要指電液伺服閥，它在接受電氣模擬信號后，相應(yīng)輸出液壓伺服閥主要指電液伺服閥，它在接受電氣模擬信號后，相應(yīng)輸出調(diào)制的流量和壓力。它既是電液轉(zhuǎn)換元件，也是功率放大元件，它能夠調(diào)制的流量和壓力。它既是電液轉(zhuǎn)換元件，也是功率放大元件，它能夠?qū)⑿」β实奈⑷蹼姎廨斎胄盘栟D(zhuǎn)換為大功率的液壓能將小功率的微弱電氣輸入信號轉(zhuǎn)換為大功率的液壓能(流量和壓力流量和壓力)輸出。輸出。在電液伺服系統(tǒng)中，它將電氣部分與液壓部分連接起來，實現(xiàn)電液信

21、號在電液伺服系統(tǒng)中，它將電氣部分與液壓部分連接起來，實現(xiàn)電液信號的轉(zhuǎn)換與液壓放大。電液伺服閥是電液伺服系統(tǒng)控制的核心。的轉(zhuǎn)換與液壓放大。電液伺服閥是電液伺服系統(tǒng)控制的核心。第十章 液壓與氣壓伺服系統(tǒng) 電液伺服閥廣泛地應(yīng)用于電液位置、速度、加速度、力伺服系統(tǒng)，電液伺服閥廣泛地應(yīng)用于電液位置、速度、加速度、力伺服系統(tǒng)，以及伺服振動發(fā)生器中。它具有體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、功率放大系數(shù)高、控以及伺服振動發(fā)生器中。它具有體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、功率放大系數(shù)高、控制精度高、直線性好、死區(qū)小、靈敏度高、動態(tài)性能好以及響應(yīng)速度快等制精度高、直線性好、死區(qū)小、靈敏度高、動態(tài)性能好以及響應(yīng)速度快等優(yōu)點。優(yōu)點。 電液伺服閥按用

22、途、性能和結(jié)構(gòu)特征可分為通用型和專用型；按輸電液伺服閥按用途、性能和結(jié)構(gòu)特征可分為通用型和專用型；按輸出量可分為流量控制伺服閥和壓力控制伺服閥；按液壓放大級數(shù)可分為單出量可分為流量控制伺服閥和壓力控制伺服閥；按液壓放大級數(shù)可分為單級、雙級和三級伺服閥；按電氣級、雙級和三級伺服閥；按電氣機械轉(zhuǎn)換后動作方式可分為力矩馬達式機械轉(zhuǎn)換后動作方式可分為力矩馬達式(輸出轉(zhuǎn)角輸出轉(zhuǎn)角)和力馬達式和力馬達式(輸出直線位移輸出直線位移)；按電氣；按電氣機械轉(zhuǎn)換裝置可分為動機械轉(zhuǎn)換裝置可分為動鐵式鐵式(一般為銜鐵轉(zhuǎn)動一般為銜鐵轉(zhuǎn)動)與動圈式和干式與濕式；按液壓前置級的結(jié)構(gòu)形式與動圈式和干式與濕式；按液壓前置級的結(jié)

23、構(gòu)形式可分為單噴嘴擋板式、雙噴嘴擋板式、四噴嘴擋板式、射流管式、偏轉(zhuǎn)板可分為單噴嘴擋板式、雙噴嘴擋板式、四噴嘴擋板式、射流管式、偏轉(zhuǎn)板射流式和滑閥式；按反饋形式可分為位置反饋、負載流量反饋和負載壓力射流式和滑閥式；按反饋形式可分為位置反饋、負載流量反饋和負載壓力反饋；按輸入信號形式可分為連續(xù)控制式和脈寬調(diào)制式。反饋；按輸入信號形式可分為連續(xù)控制式和脈寬調(diào)制式。第十章 液壓與氣壓伺服系統(tǒng) 第十章 液壓與氣壓伺服系統(tǒng) 2. 液壓伺服閥的組成液壓伺服閥的組成 伺服閥通常由電伺服閥通常由電機械轉(zhuǎn)換器機械轉(zhuǎn)換器(力馬達或力矩馬達力馬達或力矩馬達)、液壓放大器和、液壓放大器和反饋或平衡機構(gòu)等三部分組成。其

24、中，我們已經(jīng)介紹過了電反饋或平衡機構(gòu)等三部分組成。其中，我們已經(jīng)介紹過了電機械轉(zhuǎn)換機械轉(zhuǎn)換器器(力馬達或力矩馬達力馬達或力矩馬達)和液壓放大器，而伺服閥的輸出級所采用的反饋或和液壓放大器，而伺服閥的輸出級所采用的反饋或平衡機構(gòu)是為使伺服閥的輸出流量或輸出壓力獲得與輸人電控信號成比平衡機構(gòu)是為使伺服閥的輸出流量或輸出壓力獲得與輸人電控信號成比例的特性。平衡機構(gòu)通常用圓柱螺旋彈簧或片彈簧等。反饋常采用力反例的特性。平衡機構(gòu)通常用圓柱螺旋彈簧或片彈簧等。反饋常采用力反饋、位置反饋、電反饋和壓力反饋等形式。具體結(jié)構(gòu)原理在典型伺服閥饋、位置反饋、電反饋和壓力反饋等形式。具體結(jié)構(gòu)原理在典型伺服閥的結(jié)構(gòu)中闡

25、述。的結(jié)構(gòu)中闡述。 3. 典型伺服閥的結(jié)構(gòu)和工作原理典型伺服閥的結(jié)構(gòu)和工作原理 (1)滑閥式伺服閥滑閥式伺服閥滑閥式伺服閥又稱動圈伺服閥。圖滑閥式伺服閥又稱動圈伺服閥。圖10.12所示為滑閥式直接反饋二級電所示為滑閥式直接反饋二級電液伺服閥。液伺服閥。 第十章 液壓與氣壓伺服系統(tǒng) 圖10.12 滑閥式二級三通電液伺服閥1一左節(jié)流孔；2一殼體；3一濾油器；4一減壓孔扳；5一控制級節(jié)流邊；6一主滑閥(控制級閥套)；7一控制級節(jié)流邊；8一右仃流孔；9一控制閥心；10一磁鋼(永久磁鐵)；11一動圈；12一對中彈簧；13一調(diào)節(jié)螺釘；14一內(nèi)導(dǎo)磋體；15一外導(dǎo)磁體 第十章 液壓與氣壓伺服系統(tǒng) (2)噴嘴擋

26、板式伺服閥 圖10 .13 噴嘴擋板式二級四通電液伺服閥圖1一永久磁鐵；2、4一導(dǎo)磁體；3一銜鐵；5一擋板；6一噴嘴； 7一固定節(jié)流；8一濾油器；9一滑閥；10一閥體； 11一反饋彈簧桿；12一彈簧管；13一線圈第十章 液壓與氣壓伺服系統(tǒng) (3)射流管式伺服閥圖10.14所示為射流管式伺服閥的結(jié)構(gòu)示意圖 圖10.14 射流管式二級四通電液伺服閥 第十章 液壓與氣壓伺服系統(tǒng) 10.3.2 液壓伺服閥的選用液壓伺服閥的選用 伺服閥的控制精度高，響應(yīng)速度快，所以在航空、冶金、機械、船伺服閥的控制精度高，響應(yīng)速度快，所以在航空、冶金、機械、船舶和化工等工業(yè)部門得到廣舶和化工等工業(yè)部門得到廣 泛的應(yīng)用。

27、它常用于實現(xiàn)位置、速度、加速泛的應(yīng)用。它常用于實現(xiàn)位置、速度、加速度和力的控制。度和力的控制。 伺服閥的選用應(yīng)考慮：伺服閥的選用應(yīng)考慮： (1)伺服閥對油液的清潔度要求較高，要考慮工作環(huán)境，采取較好伺服閥對油液的清潔度要求較高，要考慮工作環(huán)境，采取較好的過濾措施。的過濾措施。 (2)為了改善伺服系統(tǒng)的動態(tài)性能，一般要盡量縮短閥和執(zhí)行元件為了改善伺服系統(tǒng)的動態(tài)性能，一般要盡量縮短閥和執(zhí)行元件間的連接管道，常將閥直間的連接管道，常將閥直 接固定在執(zhí)行元件上，這時要注意閥的外形尺接固定在執(zhí)行元件上，這時要注意閥的外形尺寸是否妨礙機器的布局。寸是否妨礙機器的布局。 (3)伺服閥的價格高，要考慮到用戶的

28、承受能力。伺服閥的價格高，要考慮到用戶的承受能力。 第十章 液壓與氣壓伺服系統(tǒng) 第十章 液壓與氣壓伺服系統(tǒng) 104 液壓伺服系統(tǒng)液壓伺服系統(tǒng) 本節(jié)介紹車床液壓仿形刀架、機械手伸縮運動伺服系統(tǒng)和帶鋼張力控制系統(tǒng)，它們分別代表不同類型的液壓伺服系統(tǒng)。1.4.1車床液壓仿形刀架 車床液壓仿形刀架是機液伺服系統(tǒng)。下面結(jié)合圖10.17來說明它的工作原理和特點。液壓仿形刀架傾斜安裝在車床溜板5的上面，工作時隨溜板縱向移動。樣板11安裝在床身后側(cè)支架上固定不動。液壓泵站置于車床附近。仿形刀架液壓缸的活塞桿固定在刀架3的底座上，缸體6、閥體7和刀架連成一體，可在刀架底座的導(dǎo)軌上沿液壓缸軸向移動?；y閥心10在

29、彈簧的作用下通過桿9使杠桿8的觸銷11緊壓在樣板上。第十章 液壓與氣壓伺服系統(tǒng) 圖1017 車床液壓仿形刀架的工作原理1一工件；2一車刀；3一刀架：4-導(dǎo)軌；5一溜板；6一缸體；7一閥體；8一杠桿；9一桿；10一閥心；11一觸銷；12一樣板門；13一濾油器；14一液壓泵 第十章 液壓與氣壓伺服系統(tǒng) 圖10.18 進給運動合成示意圖第十章 液壓與氣壓伺服系統(tǒng) 在車削圓柱面時，溜板5沿床身導(dǎo)軌4縱向移動。杠桿觸銷在樣板的圓柱段內(nèi)水平滑動，滑閥閥口不打開，刀架只能隨溜板一起縱向移動，刀架在工件1上車出ab段圓柱面。 車削圓錐面時，觸銷沿樣板的圓錐段滑動，使杠桿向上偏擺，從而帶動閥心上移，打開閥門，壓力油進入液壓缸上腔，推動缸體連同閥體和刀架軸向后退。閥體后退又逐漸使閥口關(guān)小，直至關(guān)閉為止。在溜板不斷地做縱向運動的同時，觸銷在樣板的圓錐段上不斷抬起，刀架也就不斷地作軸向后退運動，此兩運動的合成就使刀具在工件上車出bc段圓錐面。其它曲面形狀或凸肩也都是這樣合成切削來形成的。如圖10.18所示，圖中v1、v2和v分別表示溜板帶動刀架的縱向運動速