液壓故障分析方法(2)

1、液壓故障分析方法(2)6 比例復(fù)合閥比例復(fù)合閥 單參數(shù)(如壓力或流量)比例閥互相組合，便可構(gòu)成多參數(shù)的比例控制閥，通稱比例復(fù)合閥。其實(shí)上述的比例方向流量閥可以對(duì)方向和流量?jī)蓚€(gè)參數(shù)進(jìn)行控制所以便是比例復(fù)合閥。不同的組合方式可以構(gòu)成多種形式的比例復(fù)合閥。(1)EFBG型比例壓力流量型比例壓力流量(PQ)閥閥 日本油研公司產(chǎn)的EFBG型比例壓力流量閥(PQ閥)由比例先導(dǎo)式溢流閥+比例節(jié)流閥組合而成。其工作原理如圖5472所示：EFBG一一06型比例壓力流量閥的型比例壓力流量閥的立體分解圖立體分解圖第五節(jié)第五節(jié).伺服閥的使用與維修伺服閥的使用與維修1 簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 伺服閥通過改變輸入信號(hào)，連續(xù)、成比例控制

2、液壓系統(tǒng)的流量或壓力。電液伺服閥輸入信號(hào)功率很小(通常僅有幾十毫瓦)，功率放大系數(shù)高，能夠?qū)敵隽髁亢蛪毫M(jìn)行連續(xù)雙向控制。其突出特點(diǎn)是：體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、直線性好、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好、死區(qū)小、精度高，符合高精度伺服控制系統(tǒng)的要求。電液伺服閥是現(xiàn)代電液控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，它能用于位置控制、速度控制、加速度控制、力控制等各方面。因此，伺服閥在各種工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)中得到了越來越多的應(yīng)用。一、工作原理及組成一、工作原理及組成1基本組成與控制機(jī)理基本組成與控制機(jī)理 電液伺服閥是一種自動(dòng)控制閥，它既是電液轉(zhuǎn)換組件，又是功率放大組件，其功用是將小功率的模擬量電信號(hào)輸入轉(zhuǎn)換為隨電信號(hào)大小和極性變化、且快速響應(yīng)的大

3、功率液壓能流量(或)和壓力輸出，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓執(zhí)行器位移(或轉(zhuǎn)速)、速度(或角速度)、加速度(或角加速度)和力(或轉(zhuǎn)矩)的控制。電液伺服閥通常是由電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換器、液壓放大器(先導(dǎo)級(jí)閥和功率級(jí)主閥)和檢測(cè)反饋機(jī)構(gòu)組成(見圖21)。電液伺服閥的分類電液伺服閥的分類2 電一機(jī)械轉(zhuǎn)換裝置電一機(jī)械轉(zhuǎn)換裝置 電氣一機(jī)械轉(zhuǎn)換器包括電流一力轉(zhuǎn)換和力一位移轉(zhuǎn)換兩個(gè)功能。 典型的電氣一機(jī)械轉(zhuǎn)換器為力馬達(dá)或力矩馬達(dá)。力馬達(dá)是一種直線運(yùn)動(dòng)電氣一機(jī)械轉(zhuǎn)換器，而力矩馬達(dá)則是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的電氣一機(jī)械轉(zhuǎn)換器。力馬達(dá)和力矩馬達(dá)的功用是將輸入的控制電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為與電流成比例的輸出力或力矩，再經(jīng)彈性組件(彈簧管、彈簧片等)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)先

4、導(dǎo)級(jí)閥運(yùn)動(dòng)的直線位移或轉(zhuǎn)角，使先導(dǎo)級(jí)閥定位、回零。通常力馬達(dá)的輸入電流為150300mA，輸出力為35N。力矩馬達(dá)的輸入電流為1030mA，輸出力矩為0.020.06Nm。 伺服閥中所用的電氣一機(jī)械轉(zhuǎn)換器有動(dòng)圈式和動(dòng)鐵式兩種結(jié)構(gòu)。(1)動(dòng)圈式電氣一機(jī)械轉(zhuǎn)換器動(dòng)圈式電氣一機(jī)械轉(zhuǎn)換器 動(dòng)圈式電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的部分是線圈組成的控制繞組，故稱為“動(dòng)圈式”。輸人電流信號(hào)后，產(chǎn)生相應(yīng)大小和方向的力信號(hào)，再通過反饋彈簧(復(fù)位彈簧)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的位移量輸出，故簡(jiǎn)稱為動(dòng)圈式“力馬達(dá)”(平動(dòng)式)或“力矩馬達(dá)”(轉(zhuǎn)動(dòng)式)。動(dòng)圈式力馬達(dá)和力矩馬達(dá)的工作原理是位于磁場(chǎng)中的載流導(dǎo)體(即動(dòng)圈)受力作用。 動(dòng)圈式力馬達(dá)結(jié)

5、構(gòu)原理如圖22所示(2)動(dòng)鐵式力矩馬達(dá)動(dòng)鐵式力矩馬達(dá) 動(dòng)鐵式力矩馬達(dá)輸人為電信號(hào)，輸出為力矩。圖24所示為動(dòng)鐵式力矩馬達(dá)的結(jié)構(gòu)原理圖。 它由左右兩塊永久磁鐵、上下兩塊導(dǎo)磁體1及4、帶扭軸(彈簧管)6的銜鐵5及套在線圈上的兩個(gè)控制線圈3組成，銜鐵懸掛在彈簧管上，可以繞彈簧管在4個(gè)氣隙中擺動(dòng)。3 伺服閥的結(jié)構(gòu)原理伺服閥的結(jié)構(gòu)原理(1)前置級(jí) 噴嘴擋板式 噴嘴擋板式閥的結(jié)構(gòu)原理如圖5-390所示，分單噴嘴和雙噴嘴兩種形式。噴嘴擋板閥主要由噴嘴、擋板與固定節(jié)流口等組成。其工作原理是：當(dāng)泵來的壓力油ps經(jīng)固定節(jié)流后壓力降為pn，然后一路經(jīng)噴嘴擋板之間的間隙x流出(壓力降為pd)，一路從輸出口輸出，通往執(zhí)

6、行元件。改變噴嘴與擋板之間的間隙工的大小，可改變輸出口壓力(流量)大小，從而控制執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)方向和距離。單噴嘴擋板閥是三通閥，只能用來控制差動(dòng)缸圖5390(a)。 雙噴嘴擋板閥圖5-390(b)是由兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的單噴嘴擋板閥組合而成，按壓力差動(dòng)原理工作的。在擋板1偏離零位時(shí)，一個(gè)噴嘴腔的壓力升高(如p1)，另一個(gè)噴嘴腔的壓力降低(如p2)，形成輸出壓力差p=p1p2，而使執(zhí)行元件工作。噴嘴擋板閥的優(yōu)點(diǎn)噴嘴擋板閥的優(yōu)點(diǎn) 雙噴嘴擋塊閥為四(五)通閥，因此可以用來控制雙作用液壓缸。單噴嘴擋板閥對(duì)缸的控制見圖5391。 噴嘴擋板閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，價(jià)格低，運(yùn)動(dòng)部件(擋板)慣性小，無摩擦，所需驅(qū)動(dòng)力

7、小，靈敏度高。但泄漏損失大，負(fù)載剛性差，輸出流量小，只能用在小功率系統(tǒng)中。由于它特別適應(yīng)于小信號(hào)工作，所以，當(dāng)前普遍將其用作兩級(jí)電液伺服閥的前置放大級(jí)。射流管式射流管式 如圖5-392所示，它由射流管3、接受器2組成。射流管3由樞軸4支承，并可繞樞軸擺動(dòng)。壓力油p。通過樞軸引入射流管，從射流管射出的射流沖到接收器2的兩個(gè)接收孔a、b上，a、b分別與液壓缸的兩腔相連。噴射流的動(dòng)能被接收孔接收后，又將其動(dòng)量轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ?，使液壓缸能產(chǎn)生向 左或向右的運(yùn)動(dòng)。射流管式閥分類和特點(diǎn)射流管式閥分類和特點(diǎn) 射流管閥有濕式和干式兩種。濕式閥射流管浸在油中，射流也在油中，可避免空氣進(jìn)入液壓缸，同時(shí)也可增加射流管本

8、身的阻尼作用，從而可得到較好的特性，而干式射流管閥的射流經(jīng)過空氣后才進(jìn)入接收孔，性能不如濕式。 射流管閥由于射流噴嘴與接收器間有一段距離，不易堵塞，抗污染力強(qiáng)，從而提高了工作可靠性。所需操作力小，有失效對(duì)中能力。缺點(diǎn)是加工調(diào)試?yán)щy，運(yùn)動(dòng)件(射流管)慣量較大，剛性較低，易振動(dòng)。 它的單級(jí)功率比噴嘴擋板式高，可直接用于小功率伺服系統(tǒng)中，也可用作兩級(jí)伺服閥的前置放大級(jí)。偏轉(zhuǎn)板射流式偏轉(zhuǎn)板射流式(偏導(dǎo)桿射流式偏導(dǎo)桿射流式) 如圖5393所示，其工作原理與上述射流管式基本類似，而結(jié)構(gòu)上有差異：射流盤件取代了上述的射流管，偏轉(zhuǎn)板的移動(dòng)代替了上述射流管的擺動(dòng)來決定流人接收孔a、b的油液壓力大小。(2)功率級(jí)

9、功率級(jí)(主閥主閥)滑閥式 伺服閥的功率級(jí)主閥都為滑閥式，當(dāng)然滑閥式也可作為放大級(jí)用于三級(jí)伺服閥的前置級(jí)中。 滑閥式具有壓力增益和流量增益高、內(nèi)泄漏量小的優(yōu)點(diǎn)，這是它為何用于伺服閥功率級(jí)的原因。缺點(diǎn)是需要有較大的拖動(dòng)力，即需要前置放大級(jí)的拖動(dòng)。 滑閥上的控制邊數(shù)有單邊、雙邊和四邊滑閥的控制方式。如圖所示滑閥式伺服閥的開口滑閥式伺服閥的開口 滑閥式伺服閥的零位開口(預(yù)開口)有負(fù)開口、零開口和正開口三種預(yù)開口形式。如圖5395所示，正開口的閥，閥芯上凸肩寬度t小于閥套(或閥體)沉割槽的寬度h；零開口的閥，閥芯上凸肩寬度t等于閥套沉割槽的寬度h；負(fù)開口則是th正開口的滑閥線性較好，靈敏度高，但剛性和穩(wěn)

10、定性較低，且在中立位置時(shí)，內(nèi)泄漏量大；負(fù)開口的閥存在死區(qū)和不靈敏區(qū)，但其剛性和穩(wěn)定性最好；零開口的閥，其特性雖是非線性的，但其綜合控制性能是最好的，但要做到絕對(duì)零開口加工困難。一般為了提高靈敏度和降低加工難度，常采用13m的正遮蓋量(負(fù)開口)。轉(zhuǎn)閥式轉(zhuǎn)閥式 轉(zhuǎn)閥式一般作單級(jí)主級(jí)伺服閥用，而不作前置級(jí)用。如圖5396所示，轉(zhuǎn)閥式伺服閥由十字形閥芯和閥體2等組成。閥芯一般由步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)將輸入的電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化為角位移，閥套2與所控液壓馬達(dá)的輸出軸之間用聯(lián)軸器連接。十字形閥芯與閥套上對(duì)應(yīng)的四孔形成八條控制邊，它的上半部或下半部都相當(dāng)于一個(gè)四邊控制式滑閥。 4 伺服閥的結(jié)構(gòu)例伺服閥的結(jié)構(gòu)例 伺

11、服閥是低能量電氣信號(hào)(輸入)與高水平液壓功率(輸出)之間的一種接口，伺服閥是電氣操作比例輸出的方向、流量和(或)壓力控制閥，與通斷式的電磁閥或電液閥不同。該閥芯的位置與所加電氣信號(hào)成比例，于是能控制油液的流量和流動(dòng)方向。 單級(jí)伺服閥無先導(dǎo)級(jí)，由電一機(jī)械轉(zhuǎn)換器和一級(jí)閥所組成，適合對(duì)小流量系統(tǒng)的控制，在結(jié)構(gòu)形式上以動(dòng)鐵式力矩馬達(dá)和動(dòng)圈式力矩馬達(dá)型為比較常見；而雙級(jí)伺服閥以噴嘴擋板式比較常見。(1)單級(jí)伺服閥單級(jí)伺服閥動(dòng)鐵式力矩馬達(dá)型 如圖5397所示，這種伺服閥在線圈2通電后銜鐵1產(chǎn)生略微轉(zhuǎn)動(dòng)，通過連接桿4直接推動(dòng)閥芯7移動(dòng)并定位，扭力彈簧3作力矩反饋。這種伺服閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但由于力矩馬達(dá)功率一般較

12、小，擺動(dòng)角度小，定位剛度也差，因而一般只適用于中低壓(7MPa以下)、小流量和負(fù)載變化不大的場(chǎng)合。動(dòng)圈式力矩馬達(dá)型動(dòng)圈式力矩馬達(dá)型 如圖5-398所示，永磁鐵產(chǎn)生一磁場(chǎng)，動(dòng)圈通電后在該磁場(chǎng)中產(chǎn)生力，驅(qū)動(dòng)閥芯運(yùn)動(dòng)，閥芯承力彈簧作力反饋。閥芯右端設(shè)置的位移傳感器，可提供控制所需的補(bǔ)償信號(hào)。(2)兩級(jí)和三級(jí)伺服閥兩級(jí)和三級(jí)伺服閥 單級(jí)伺服閥用于流量較小的場(chǎng)合，流量較大、功率也較大時(shí)，要使用兩級(jí)和三級(jí)伺服閥。兩級(jí)伺服閥由電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換器、先導(dǎo)閥(放大級(jí))和主閥(功率級(jí))三部分構(gòu)成，三級(jí)伺服閥有兩個(gè)放大級(jí)。 先導(dǎo)閥采用得最多的為噴嘴擋板式，也有采用力矩馬達(dá)+滑閥式的結(jié)構(gòu)；主閥多采用滑閥式。在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上按反

13、饋方式分有：位置反饋、負(fù)載流量反饋和負(fù)載壓力反饋等。位置反饋式伺服閥位置反饋式伺服閥 位置反饋?zhàn)钇毡?，它又分為：彈簧平衡、機(jī)械反饋、位置直接反饋、位置力反饋、液壓平衡式和電氣反饋六種。其中以位置直接反饋和位置力反饋?zhàn)顬槠毡?。A彈簧半衡式。如圖5399所示，主滑閥兩端裝有平衡彈簧，彈簧既起平衡兩端壓差作用，又起零位調(diào)整作用。這種形式應(yīng)用最早，但目前已很少采用.日本的日本的4WS2EB型彈簧型彈簧平衡式伺服閥平衡式伺服閥位置反饋式伺服閥位置反饋式伺服閥B位置直接反饋式。如國(guó)產(chǎn)的DY系列電液伺服閥(圖5401)。它是動(dòng)圈式永磁力矩馬達(dá)、兩級(jí)滑閥、位置直接反饋式伺服閥。其工作原理為：當(dāng)動(dòng)圈繞組中輸入控

14、制電流時(shí)，動(dòng)圈產(chǎn)生一大小及方向和控制電流成正比的力。 該力通過彈簧轉(zhuǎn)換成一級(jí)閥芯的位移。二級(jí)滑閥由一級(jí)滑閥控制其位置，由恒壓能源P口來的壓力油，經(jīng)上、下固定節(jié)流孔到上、下控制腔，上、下控制腔經(jīng)上、下可變節(jié)流口和回油腔相連。 這種閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，對(duì)油的過濾要求不太嚴(yán)，但靈敏度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)較低。位置反饋式伺服閥位置反饋式伺服閥C位置力反饋式。圖5402所示為北京機(jī)床研究所產(chǎn)的QDY型位置力反饋電液伺服閥的結(jié)構(gòu)，它由干式力矩馬達(dá)、噴嘴擋板先導(dǎo)級(jí)和四邊滑閥式上級(jí)所構(gòu)成，為位置力反饋式的流量型雙級(jí)伺服閥。美國(guó)美國(guó)Parker公司的公司的BD型伺服閥型伺服閥美國(guó)美國(guó)Vickers公司的公司的SM4型伺

15、服閥型伺服閥位置反饋式伺服閥位置反饋式伺服閥 D機(jī)械反饋式。如圖5407所示，這種閥前置級(jí)的閥芯和閥套都是可以滑動(dòng)的，閥芯由力矩馬達(dá)拖動(dòng)，閥套則由功率級(jí)的主閥芯通過機(jī)械反饋桿反饋拖動(dòng)，稱為機(jī)械反饋式伺服閥。位置反饋式伺服閥位置反饋式伺服閥E液壓平衡式。如圖5408所示，其工作原理是：利用功率級(jí)主閥芯兩端的液壓力作用在左、右背壓作用面上的力與前置放大級(jí)輸出的壓差產(chǎn)生的力，二者相平衡來實(shí)現(xiàn)定位的。主閥芯的位移只與兩端油液壓力產(chǎn)生的力相平衡來實(shí)現(xiàn)，無上述伺服閥的“彈簧”、“反饋”等結(jié)合件，存在主閥芯定位不準(zhǔn)和易變化的缺點(diǎn)。位置反饋式伺服閥位置反饋式伺服閥F電氣反饋式。在伺服閥功率級(jí)主閥的一端，安裝位

16、移傳感器，便構(gòu)成了位置電氣反饋式伺服閥。通過對(duì)主閥芯位置的檢測(cè)，并反饋到伺服放大器中構(gòu)成位置一電反饋的伺服閥。從原理上講與上述力反饋式相似，不同之處是用位移電反饋代替反饋彈簧桿的力反饋而已。 圖5409為日本產(chǎn)的4WS2EE10型兩級(jí)電氣反饋式伺服閥結(jié)構(gòu)例。前置級(jí)為雙噴嘴擋板式，功率級(jí)(主級(jí))為四邊潤(rùn)滑式的結(jié)構(gòu)。三級(jí)電氣反饋式伺服閥三級(jí)電氣反饋式伺服閥 圖5410為三級(jí)電氣反饋式伺服閥的結(jié)構(gòu)例。一級(jí)為噴嘴擋板式，二級(jí)為滑閥式，三級(jí)(主級(jí))為四邊滑閥式。前兩級(jí)為放大級(jí)，主級(jí)為功率級(jí)。負(fù)載流量反饋式伺服閥負(fù)載流量反饋式伺服閥 為使閥的輸出流量不受負(fù)載壓力的影響而保持輸出恒定，采用了負(fù)載流量反饋式伺

17、服閥。圖54 11為其結(jié)構(gòu)原理圖，其工作原理如下。 電流有輸入信號(hào)使擋板左移，則p1p2，滑閥右移；高壓油經(jīng)左流量傳感器的單向閥3(錐閥2關(guān)閉)流入液壓缸左腔，使液壓缸活塞右移，回油經(jīng)右流量傳感器錐閥2排出。不同的負(fù)載流量QL使錐閥2的開度不同。錐閥2右移時(shí)，反饋彈簧4受拉使擋板向右偏轉(zhuǎn)，直至此反饋力矩與力矩馬達(dá)控制力矩相平衡，擋板恢復(fù)到零位為止。負(fù)載壓力反饋式伺服閥負(fù)載壓力反饋式伺服閥 圖5-412所示的壓力控制閥，力矩馬達(dá)帶動(dòng)兩對(duì)噴嘴擋板控制的先導(dǎo)級(jí)和四邊滑閥的主級(jí)所構(gòu)成。反饋噴嘴3、4起負(fù)載壓力反饋?zhàn)饔谩?由于此閥壓力反饋回路中沒有阻尼，故不能把高頻負(fù)載壓力波動(dòng)反饋過去，故稱為靜壓反饋。

18、輸出壓力與輸入電流成比例，此為二三級(jí)伺服閥。其他其他伺伺服閥服閥 A壓力一流量控制伺服閥。如圖5413所示，它是在彈簧對(duì)中(彈簧平衡)式流量控制閥的基礎(chǔ)上，引入負(fù)載壓力反饋回路而構(gòu)成的伺服閥。在穩(wěn)態(tài)情況下，彈簧力與反饋液壓力的合力和控制液壓力相平衡，使功率級(jí)滑閥取得一個(gè)相應(yīng)的平衡位置。當(dāng)負(fù)載壓力增大時(shí)除閥的壓降減小使輸出流量減小外，還由于強(qiáng)烈的壓力反饋使滑閥開口量很快減小也使輸出流量進(jìn)一步減小。因此這種介于流量控制閥和壓力控制閥之間的PQ閥，其負(fù)載流量曲線的線性度比流量控制閥要好，曲線斜率比流量控制閥的大，即隨著負(fù)載壓力升高，輸出流量減小得快。動(dòng)壓反饋伺服閥動(dòng)壓反饋伺服閥(DPF閥閥) 為克服

19、靜壓反饋的PQ閥靜態(tài)剛度差的缺點(diǎn)，又出現(xiàn)圖541 4所示的動(dòng)壓反饋伺服閥(DPF閥)。它在圖5-413閥基礎(chǔ)上加一液壓高通濾波裝置m。負(fù)載壓力經(jīng)此裝置后反饋到反饋面。 此閥在低頻時(shí)具有彈簧平衡式流量型伺服閥的特性，具有一定的靜態(tài)剛度；而高頻時(shí)具有PQ閥的特性，有良好的阻尼作用，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。這種閥結(jié)構(gòu)復(fù)雜，多用于軍工系統(tǒng)。B射流管式伺服閥射流管式伺服閥 圖5415為Abex400型射流管式伺服閥結(jié)構(gòu)圖。電一機(jī)械轉(zhuǎn)換器為干式力矩馬達(dá)(全部零件采用壓配和焊接成一體)，前置級(jí)為射流管放大級(jí)，功率級(jí)為四邊滑閥，為力反饋式二級(jí)電液伺服閥。C偏導(dǎo)桿射流盤式伺服閥偏導(dǎo)桿射流盤式伺服閥 如圖5416所示

20、，與上述噴嘴一擋板式不同僅在于其前置級(jí)為偏導(dǎo)桿射流盤式。由開有V形導(dǎo)流窗口的偏導(dǎo)桿和開有一條射流槽道及兩條對(duì)稱相等的接收槽道的射流盤所組成。5 電液伺服閥的使用電液伺服閥的使用(1)選用 電液伺服閥須按使用要求正確選用其型號(hào)和規(guī)格。是用于流量控制、壓力控制還是壓力一流量控制，應(yīng)相應(yīng)選定流量閥、壓力閥或是壓力一流量閥，并按所要控制的功率(流量與壓力)大小選擇合適的規(guī)格。再根據(jù)性能要求選定是力矩馬達(dá)式還是動(dòng)圈式，是單級(jí)、兩級(jí)還是二三級(jí)，并考慮價(jià)格、供貨難易、用戶服務(wù)和使用維護(hù)等因素。(2)安裝安裝安裝前，切勿拆下保護(hù)板、防塵塞及力矩馬達(dá)上蓋等，嚴(yán)禁任意調(diào)撥調(diào)零機(jī)構(gòu)，以免引起性能變化等故障；伺服閥應(yīng)

21、盡可能安裝在靠近執(zhí)行元件控制油口的位置，以減少控制油管路長(zhǎng)度，使控制油容腔的體積得以減小，以提高響應(yīng)速度；安裝伺服閥的連接板，其表面應(yīng)光滑平直；管道中盡量避免焊接式管接頭，以免焊渣脫離造成污染故障，如必須采用時(shí)，應(yīng)徹底去除焊渣；一般在伺服閥進(jìn)口處的管路上應(yīng)安裝10m過濾精度的精濾濾油器； 安裝安裝管路系統(tǒng)安裝后，應(yīng)先在安裝伺服閥的位置上安裝沖洗板進(jìn)行管路清洗，至少應(yīng)用高壓熱油液沖洗36h，沖洗后，更換濾芯再?zèng)_洗2h，并檢查油液清潔度，一般雙噴嘴一擋板式伺服閥要求油液的污染度為NAS1638標(biāo)準(zhǔn)的56級(jí)，射流管式為NAS1638標(biāo)準(zhǔn)的8級(jí)；油箱必須密封并加裝有空氣濾清器，更換新油時(shí)，仍需用5m的

22、濾油器過濾；安裝伺服閥時(shí)，應(yīng)檢查安裝面上是否有污物黏附，O形圈是否裝好，定位銷孔是否正確，進(jìn)出油口是否對(duì)好等；伺服閥的安裝連接螺釘應(yīng)對(duì)角均勻擰緊，不可過緊和過松，以在工作壓力下不漏油便可；在接通電路前，先檢查插頭、插座的接線柱是否牢靠，有無脫焊、短路等情況，并檢查通電后的電路極性。(3)使用中應(yīng)注意的事項(xiàng)使用中應(yīng)注意的事項(xiàng)定期檢查工作油液的污染度，并根據(jù)情況定期換油；應(yīng)按伺服閥生產(chǎn)廠家的使用說明書規(guī)定使用伺服閥，例如輸入電流的規(guī)定，需加顫振信號(hào)的大小等；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重零漂或故障時(shí)，應(yīng)首先檢查和排除電路及伺服閥以外各環(huán)節(jié)的故障，例如電路不正常、閥前濾油器堵塞等，然后再確定是否拆修伺服閥。第六節(jié)第

23、六節(jié). .伺服液壓缸及其伺服液壓缸及其位置控制系統(tǒng)位置控制系統(tǒng) 一、概述 伺服液壓缸是指將步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、液壓滑閥、閉環(huán)位置反饋設(shè)計(jì)組合在液壓缸內(nèi)部，能實(shí)現(xiàn)精確的位移。伺服液壓缸可內(nèi)置活塞、外置缸體或端部不同檢測(cè)傳感器，集成伺服閥及放大器于一體，實(shí)現(xiàn)位置、力、速度閉環(huán)，安裝方式可以有多種選擇。 伺服缸與普通缸不同之處在于：伺服缸要滿足伺服系統(tǒng)的靜態(tài)精度、動(dòng)態(tài)品質(zhì)的要求，要求低摩擦、無爬行、無滯澀、高響應(yīng)、無外漏、長(zhǎng)壽命。因此，伺服缸的最低起動(dòng)壓力，泄漏量等指標(biāo)與普通缸要求不同，除此之外，伺服缸在頻率特性方面還有要求。 在液壓伺服系統(tǒng)中，最常見的是電液位置伺服系統(tǒng)。由于它能充分發(fā)揮電子和液壓兩方面的

24、優(yōu)點(diǎn)，既能產(chǎn)生很大的力和力矩，又具有很高的精度和快速響應(yīng)性，還具有很好的靈活性和適應(yīng)能力，因而得到了廣泛的應(yīng)用。二、帶磁電阻位移傳感器的二、帶磁電阻位移傳感器的電液伺服缸電液伺服缸 隨著工業(yè)自動(dòng)化水平的普遍提高和國(guó)內(nèi)外液壓技術(shù)的飛速發(fā)展，要求對(duì)液壓缸進(jìn)行位移檢測(cè)的場(chǎng)合也越來越多，對(duì)傳感器的抗干擾能力，抗污染能力等要求也越來越高。在這樣的市場(chǎng)需求情況下，國(guó)外于20世紀(jì)90年代中期研制并生產(chǎn)出了一種新型位移傳感器一一MR(磁電阻)位移傳感器，同時(shí)在此基礎(chǔ)上研制開發(fā)出了一系列帶MR位移傳感器的電液伺服缸(以下簡(jiǎn)稱MR液壓缸)。1 1MRMR傳感器傳感器 MR傳感器由三部分組成：刻有凹凸槽的磁標(biāo)記尺；

25、測(cè)量磁標(biāo)記的磁阻敏感元件；信號(hào)處理電路板。 從具有這種特性的MR芯片中選出兩個(gè)相同特性的芯片(MRl、MR2)串聯(lián)連接，在兩個(gè)MR芯片上用永久磁鐵加以均等的偏磁場(chǎng)。將兩個(gè)MR芯片的連接部分引出輸出接頭，輸出電壓為V，(見圖232)。2 2MRMR液壓缸液壓缸(1)MR電液伺服液壓缸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖234所示。從圖234可以看出，MR液壓缸在結(jié)構(gòu)上與普通伺服缸的區(qū)別主要在于：MR液壓缸的活塞桿是專用的；在液壓缸端蓋上外掛有MR傳感器。(2)MR液壓缸的工作原理?；钊麠U在運(yùn)動(dòng)過程中，每經(jīng)過一個(gè)凹凸槽，就會(huì)引起一次磁阻敏感元件電阻大小發(fā)生周期性的變化，經(jīng)過傳感器內(nèi)部固有的集成電路處理后，就可直接輸出周期

26、性的一個(gè)或多個(gè)方波(方波數(shù)的多少，取決于內(nèi)部的處理電路)，從而產(chǎn)生脈沖，觸發(fā)外接觸發(fā)電路和計(jì)數(shù)電路。三、閉環(huán)控制數(shù)字液壓缸及其三、閉環(huán)控制數(shù)字液壓缸及其控制系統(tǒng)控制系統(tǒng) 目前的數(shù)字液壓缸主要有兩種：是能夠輸出數(shù)字或者模擬信號(hào)的內(nèi)反饋式數(shù)字液壓缸；使用數(shù)字信號(hào)控制運(yùn)行速度和位移的開環(huán)控制數(shù)字液壓缸。1閉環(huán)控制數(shù)字液壓缸的結(jié)構(gòu)及工作原理 圖235是一種閉環(huán)控制數(shù)字液壓缸的結(jié)構(gòu)原理圖。四、數(shù)控液壓伺服閥與伺服缸四、數(shù)控液壓伺服閥與伺服缸 數(shù)控液壓伺服控制系統(tǒng)是一種獨(dú)具特色的數(shù)字控制系統(tǒng)。它集機(jī)械、電子、液壓于一體，應(yīng)用微電子技術(shù)，具有控制精確、應(yīng)用范圍廣、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。系統(tǒng)經(jīng)過液壓放大作用獲得大的

27、動(dòng)力，與其他類型的控制系統(tǒng)比較，它具有動(dòng)力大、精度高、成本低等優(yōu)點(diǎn)。1數(shù)控液壓伺服閥的結(jié)構(gòu)和工作原理 該系統(tǒng)由數(shù)控裝置、數(shù)控伺服閥、數(shù)控液壓缸或液壓馬達(dá)、液壓泵站4大部分組成。圖238是數(shù)控液壓伺服控制系統(tǒng)框圖。數(shù)控液壓伺服閥的結(jié)構(gòu)數(shù)控液壓伺服閥的結(jié)構(gòu) 數(shù)控液壓伺服閥的結(jié)構(gòu)如圖239所示，數(shù)控液壓缸的結(jié)構(gòu)如圖240所示。3 3小結(jié)小結(jié) 相對(duì)于傳統(tǒng)液壓執(zhí)行系統(tǒng)，數(shù)字液壓執(zhí)行系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)： (1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，環(huán)節(jié)少。實(shí)驗(yàn)當(dāng)中使用一個(gè)數(shù)字缸，實(shí)現(xiàn)了需要三個(gè)滑閥、一個(gè)節(jié)流閥、一個(gè)普通液壓缸所組成的一個(gè)液壓回路系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)的所有功能。 (2)運(yùn)動(dòng)規(guī)律易于改變。數(shù)字液壓缸可以通過改變控制程序?qū)崿F(xiàn)其運(yùn)動(dòng)速

28、度和位移的變化，而傳統(tǒng)液壓回路系統(tǒng)就不容易改變其速度和位移，需要增減液壓閥，改變回路結(jié)構(gòu)。 (3)控制精度高。滾珠絲杠的導(dǎo)程為10mm，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和光電編碼器的脈沖周期為1024PlR，數(shù)字液壓缸的精度可達(dá)到001mm。 (4)相對(duì)于開環(huán)控制數(shù)字液壓缸，閉環(huán)控制數(shù)字液壓缸能對(duì)系統(tǒng)溫度、壓力負(fù)載、內(nèi)泄及死區(qū)等因素對(duì)速度和位移產(chǎn)生的影響進(jìn)行補(bǔ)償，并且控制精度進(jìn)一步提高。第七節(jié)第七節(jié).怎樣看液壓系統(tǒng)圖怎樣看液壓系統(tǒng)圖 機(jī)械設(shè)備的液壓系統(tǒng)是根據(jù)該設(shè)備的工作要求，采用各種不同功能的基本回路構(gòu)成的。液壓系統(tǒng)圖表示了系統(tǒng)內(nèi)所有各類液壓元件的連接和控制情況，以及執(zhí)行元件實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)的工作原理。本章通過對(duì)幾個(gè)典

29、型液壓系統(tǒng)的分析，進(jìn)一步說明各種液壓元件和回路的綜合應(yīng)用，為液壓系統(tǒng)的調(diào)整、維護(hù)、使用打下基礎(chǔ)。閱讀和分析一個(gè)較復(fù)雜的液壓系統(tǒng)圖，一般可按以下步驟進(jìn)行。 (1)了解液壓設(shè)備的功用及其對(duì)液壓系統(tǒng)的動(dòng)作要求，了解在工作循環(huán)中的各個(gè)工藝對(duì)力、速度和方向這三個(gè)參數(shù)的質(zhì)與量的要求。 (2)初步瀏覽整個(gè)液壓系統(tǒng)圖，了解系統(tǒng)中包含哪些元件，并以各個(gè)執(zhí)行元件為中心，分清主油路與控制回路，將系統(tǒng)分解為若干個(gè)子系統(tǒng)。 (3)先分析每一個(gè)子系統(tǒng)，了解其執(zhí)行元件與相應(yīng)的閥、泵之間的關(guān)系，弄清系統(tǒng)所含的基本回路。參照電磁鐵動(dòng)作表和執(zhí)行元件的動(dòng)作要求，寫出每個(gè)子系統(tǒng)的液流路線。 (4)根據(jù)系統(tǒng)中對(duì)各執(zhí)行元件間的互鎖、同步

30、、順序動(dòng)作或防干擾等要求，分析各子系統(tǒng)之間的聯(lián)系以及如何實(shí)現(xiàn)這些要求。 (5)在全面讀懂液壓系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，根據(jù)系統(tǒng)所使用的基本回路的性能，對(duì)系統(tǒng)作全面分析，歸納總結(jié)整個(gè)液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)，以加深對(duì)系統(tǒng)的理解。1.了解系統(tǒng)了解系統(tǒng) 在對(duì)給定的液壓系統(tǒng)原理圖進(jìn)行分析之前，對(duì)被分析系統(tǒng)的基本情況進(jìn)行了解是十分必要的，例如了解系統(tǒng)要完成的工作任務(wù)、要達(dá)到的工作要求以及要實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作循環(huán)。了解系統(tǒng)的動(dòng)作情況后，就能夠按照系統(tǒng)的工作要求和動(dòng)作循環(huán)，根據(jù)液壓系統(tǒng)原理圖去分析液壓系統(tǒng)在工作原理上是如何滿足液壓設(shè)備的工作任務(wù)和動(dòng)作循環(huán)的，從而分析清楚液壓系統(tǒng)的工作原理。 如果閱讀液壓系統(tǒng)原理圖時(shí)，只有原理圖，而沒有其

31、他的技術(shù)資料或說明文件，則需要查找參考書、液壓技術(shù)手冊(cè)、期刊文獻(xiàn)或其他同類液壓設(shè)備的技術(shù)資料，也可以向有關(guān)專家尋求幫助。此外，在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)達(dá)的今天，如果從參考資料上無法得到幫助，也可以借助現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在互聯(lián)網(wǎng)上尋求幫助。有時(shí)有些液壓系統(tǒng)的原理圖上會(huì)同時(shí)給出該液壓系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作循環(huán)，此時(shí)系統(tǒng)的分析就會(huì)相對(duì)容易，只要按照系統(tǒng)的動(dòng)作循環(huán)，分析清楚不同動(dòng)作情況下液壓系統(tǒng)的工作原理即可。2. 了解系統(tǒng)的工作任務(wù)了解系統(tǒng)的工作任務(wù) 所有的液壓設(shè)備都是為了完成不同的工作任務(wù)，液壓設(shè)備的應(yīng)用場(chǎng)合不同，所要完成的工作任務(wù)也不同。因此了解液壓設(shè)備或系統(tǒng)的工作任務(wù)，最主要的是了解該液壓設(shè)備的應(yīng)用場(chǎng)合。對(duì)于常用

32、液壓設(shè)備的液壓系統(tǒng)，例如汽車起重機(jī)或組合機(jī)床液壓系統(tǒng)，其應(yīng)用場(chǎng)合和所要完成的工作任務(wù)往往是閱讀者所熟悉的；但對(duì)于某些專用設(shè)備或不常用的設(shè)備，則需要通過查找參考書或咨詢有關(guān)專家，了解其所要完成的工作任務(wù)。 不同應(yīng)用場(chǎng)合液壓設(shè)備的工作任務(wù)如下： 農(nóng)牧漁業(yè)液壓設(shè)備，完成農(nóng)牧漁業(yè)操縱機(jī)構(gòu)的升降、折疊、回轉(zhuǎn)動(dòng)作，自行式機(jī)械的轉(zhuǎn)向和行走驅(qū)動(dòng)動(dòng)作； 冶金和建材行業(yè)液壓設(shè)備，完成軋制、鍛打、擠壓、送料等工作任務(wù)； 交通運(yùn)輸行業(yè)液壓設(shè)備，完成行走驅(qū)動(dòng)、轉(zhuǎn)向、擺舵、減振等工作任務(wù)； 金屬加工液壓設(shè)備，完成鑄造、焊接以及車、銑、刨、磨等機(jī)械加工任務(wù)； 工程機(jī)械液壓設(shè)備，完成搬運(yùn)、吊裝、挖掘、清理等工作任務(wù)以及實(shí)現(xiàn)行

33、走驅(qū)動(dòng)和轉(zhuǎn)向動(dòng)作； 國(guó)防軍事液壓設(shè)備，完成跟蹤目標(biāo)、轉(zhuǎn)向、定位、行走驅(qū)動(dòng)等工作任務(wù)。3.了解系統(tǒng)的工作要求了解系統(tǒng)的工作要求 對(duì)于所有的液壓系統(tǒng)，設(shè)計(jì)或使用過程中應(yīng)該能夠滿足一些共同的工作要求，例如系統(tǒng)效率高、節(jié)能、安全等要求。同時(shí)不同的應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)液壓設(shè)備或系統(tǒng)也提出了不同的工作要求，液壓系統(tǒng)原理圖的設(shè)計(jì)就是為了使液壓系統(tǒng)在工作原理上滿足不同應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)液壓系統(tǒng)的工作要求。例如組合機(jī)床液壓系統(tǒng)要完成工件的高精度、高效率的加工，因此就要求液壓系統(tǒng)能夠以穩(wěn)定的速度進(jìn)給、實(shí)現(xiàn)循環(huán)往復(fù)的動(dòng)作。了解組合機(jī)床的這些工作要求后，才能夠進(jìn)一步分析組合機(jī)床的液壓系統(tǒng)原理圖。 從液壓系統(tǒng)的操縱控制方式，可以把液壓系

34、統(tǒng)劃分為液壓傳動(dòng)系統(tǒng)和液壓控制系統(tǒng)兩類，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)和液壓控制系統(tǒng)有各自不同的工作要求。此外，不同的應(yīng)用場(chǎng)合又要求液壓系統(tǒng)能夠滿足某些特殊的工作要求。 對(duì)于液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，通常有如下工作要求： 能夠?qū)崿F(xiàn)過載保護(hù)； 液壓泵卸荷； 工作平穩(wěn)、換向沖擊?。?自動(dòng)化程度高、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循環(huán)； 系統(tǒng)效率高、損失小，能夠?qū)崿F(xiàn)能源元件輸出的能量與執(zhí)行元件所需要能量的匹配。4.了解系統(tǒng)的動(dòng)作循環(huán)了解系統(tǒng)的動(dòng)作循環(huán) 不同的工作任務(wù)要求液壓系統(tǒng)能夠完成不同的工作循環(huán)，了解液壓系統(tǒng)要完成的動(dòng)作循環(huán)是分析液壓系統(tǒng)原理圖的關(guān)鍵，只有了解液壓系統(tǒng)的動(dòng)作循環(huán)才能夠依據(jù)動(dòng)作循環(huán)，分析動(dòng)作循環(huán)中各個(gè)動(dòng)作過程液壓系統(tǒng)的工作原理。5.粗

35、略分析粗略分析 粗略分析整個(gè)液壓系統(tǒng)的步驟首先是瀏覽待分析的液壓系統(tǒng)原理圖，根據(jù)液壓系統(tǒng)原理圖的復(fù)雜程度和組成元件的多少，決定是否對(duì)原理圖進(jìn)行進(jìn)一步的劃分；如果組成元件多、系統(tǒng)復(fù)雜，則首先把復(fù)雜系統(tǒng)劃分為多個(gè)單元、模塊或元件組；然后明確整個(gè)液壓系統(tǒng)或各個(gè)單元的組成元件，判斷哪些元件是熟悉的常規(guī)元件，哪些元件是不熟悉的特殊元件。其次，盡量弄清所有元件的功能及工作原理，以便根據(jù)系統(tǒng)的組成元件對(duì)復(fù)雜的液壓系統(tǒng)進(jìn)行分解，把復(fù)雜液壓系統(tǒng)分解為多個(gè)子系統(tǒng)；其次是對(duì)液壓系統(tǒng)原理圖中的所有元件進(jìn)行編號(hào)，以便根據(jù)元件編號(hào)給出液壓系統(tǒng)原理圖的分析說明及各個(gè)工作階段中液壓子系統(tǒng)的進(jìn)油和回油路線。6.粗略瀏覽整個(gè)系統(tǒng)

36、粗略瀏覽整個(gè)系統(tǒng) 粗略瀏覽整個(gè)液壓系統(tǒng)的目的是確定液壓系統(tǒng)的組成元件，根據(jù)液壓系統(tǒng)的組成元件初步確定組成液壓系統(tǒng)的基本回路。瀏覽整個(gè)液壓系統(tǒng)原理圖后，可以把組成液壓系統(tǒng)的所有元件按照能源元件、執(zhí)行元件、控制調(diào)節(jié)元件以及輔助元件的順序和分類列寫出來。如果液壓系統(tǒng)的組成元件個(gè)數(shù)和種類較多，可以先把整個(gè)系統(tǒng)原理圖分解成若干個(gè)模塊或元件組，然后再按照元件的種類分別列寫各個(gè)模塊的組成元件。分解的原則是盡可能把同一類元件劃分在一個(gè)元件組中，例如可以把變量泵變量控制系統(tǒng)中的所有元件與變量泵化為一個(gè)元件組。有時(shí)復(fù)雜的液壓系統(tǒng)原理圖中有可能已經(jīng)把元件劃分成不同的模塊，此時(shí)也可按照已經(jīng)劃分好的模塊列寫各個(gè)模塊的組

37、成元件。 列寫組成元件的目的是明確待分析的液壓系統(tǒng)原理圖中哪些元件是熟悉的元件，哪些是不熟悉的或不常用的元件，以便對(duì)元件的功能進(jìn)行初步分析。7.分析元件功能分析元件功能 明確液壓系統(tǒng)的組成元件后，應(yīng)仔細(xì)了解原理圖中各個(gè)液壓元件之間的相互聯(lián)系，弄清各個(gè)液壓元件的類型、功用、性能甚至規(guī)格，其中尤其應(yīng)重點(diǎn)分析不熟悉的元件和專用元件。液壓元件的類型和功能是容易從給出的液壓系統(tǒng)原理圖中分析清楚的，而液壓元件的性能和規(guī)格有時(shí)無法直接從液壓系統(tǒng)原理圖中搞清楚，有可能還需要參考其他的說明文件。 分析各個(gè)組成元件的功能及用途時(shí)，如果原理圖中有半結(jié)構(gòu)圖表示的液壓元件或?qū)Ｓ靡簤涸?，首先?yīng)該分析這一部分液壓元件的工

38、作原理和用途，其次分析能源元件和執(zhí)行元件，然后分析控制調(diào)節(jié)元件(各種液壓閥)以及各種控制裝置和變量機(jī)構(gòu)，最后分析輔助元件。這也是有些參考持中提到的“先看兩頭、后看中間”“先看主回路、后看輔助回路的原則”，所謂“兩頭”就是回路兩頭的能源元件和執(zhí)行元件，“中間”是指能源元件和執(zhí)行元件之間的控制調(diào)節(jié)元件。第八節(jié)第八節(jié).認(rèn)識(shí)液壓回路認(rèn)識(shí)液壓回路一、液壓動(dòng)力源回路 液壓動(dòng)力源回路，簡(jiǎn)稱液壓源回路或油源回路。其任務(wù)是向液壓系統(tǒng)提供滿足執(zhí)行功能所需的壓力液流，此外還要注意其安全性、節(jié)能性、對(duì)污染的控制及系統(tǒng)溫度的可調(diào)節(jié)性等。 1.普通液壓源回路(1)開式(2)閉式閉式 圖l一2(a)表示雙(流)向變量泵閉式

39、液壓源回路。泵的輸出流量供給液壓系統(tǒng)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)，來自執(zhí)行機(jī)構(gòu)的回油接到泵的吸油側(cè)。高壓側(cè)由溢流閥實(shí)現(xiàn)壓力控制，向油箱溢流。吸油側(cè)經(jīng)單向閥補(bǔ)充油液。液壓泵高壓側(cè)的壓力控制油進(jìn)入變量機(jī)構(gòu)MON(圖中虛線所示)，對(duì)泵的流量予以調(diào)控。 另外，在閉式回路中，一般設(shè)置補(bǔ)油泵向吸油側(cè)進(jìn)行升壓補(bǔ)油。有的補(bǔ)油泵裝在柱塞泵內(nèi)部。圖12(b)表示使用補(bǔ)油泵的油源回路。補(bǔ)油泵的出口側(cè)設(shè)置管路過濾器，進(jìn)行油液的凈化。(3)半閉式半閉式 為了在發(fā)熱量較大的閉式系統(tǒng)中改善系統(tǒng)的散熱狀況，還需增加補(bǔ)油量，并增設(shè)低壓選擇閥等，使系統(tǒng)經(jīng)常有部分低壓油通過低壓選擇閥排回油箱冷卻，這就形成一個(gè)半閉式液壓回路，如圖l一3所示。 該半閉

40、式液壓源回路中，溢流閥3、4組成雙向安全閥，單向閥l、2組成補(bǔ)油閥，液控單向閥5、6組成低壓選擇閥。輔助液壓泵c經(jīng)補(bǔ)油閥向系統(tǒng)低壓油管補(bǔ)充冷油，高壓油經(jīng)控制油路(圖中虛線所示)頂開液控單向閥，則低壓油管多余的熱油經(jīng)頂開的液控單向閥、背壓閥7及冷卻器9流回油箱，低壓溢流閥8的溢油冷卻泵殼和馬達(dá)殼(圖中油缸B改為馬達(dá)時(shí))后再經(jīng)冷卻器9流回油箱。二二.節(jié)能液壓源回路節(jié)能液壓源回路 節(jié)能液壓動(dòng)力源回路有壓力適應(yīng)液壓源回路、流量適應(yīng)液壓源回路和功率適應(yīng)液壓源回路。這三種液壓源中，功率適應(yīng)液壓源匹配效率最高，能量利用充分，節(jié)能效果最好。其余兩種的匹配效率均比恒壓源回路高。應(yīng)當(dāng)注意，液壓泵的節(jié)能效果還取決于

41、負(fù)載特性，以及按照負(fù)載特點(diǎn)的合理調(diào)整、適應(yīng)程度。1.壓力適應(yīng)液壓源回路壓力適應(yīng)液壓源回路 該回路的特點(diǎn)是液壓泵的工作壓力能隨外負(fù)載而變化，即與外負(fù)載相適應(yīng)，從而使原動(dòng)機(jī)功率能隨外負(fù)載而減小。 圖l一4所示為壓力適應(yīng)液壓源回路，當(dāng)控制閥在左、右兩端工位時(shí)，負(fù)載壓力反饋信號(hào)接到泵支路上溢流閥的遙控口，定量泵的出口壓力被控制成總比負(fù)載安全限定壓力高出一個(gè)固定差值，此差值可通過調(diào)整泵出口支路中溢流閥內(nèi)主閥芯回位彈簧的預(yù)壓量來給定。進(jìn)入液壓缸的流量與主操縱閥的位移量成正比?？刂崎y處于中位時(shí)，反饋端壓力近于零，這時(shí)泵出口供壓降低到近于零。為防止負(fù)載壓力過高，設(shè)置安全閥以限制最高工作壓力。2.流量適應(yīng)液壓源

42、回路流量適應(yīng)液壓源回路 該回路的特點(diǎn)是泵排出的流量與外負(fù)載要求的速度相適應(yīng)，無多余油液溢流回油箱。 (一)流量感控變量泵型 圖l一5所示的這種流量適應(yīng)液壓源回路中使用了流量感控型變量泵，其特點(diǎn)是以流量檢測(cè)信號(hào)代替了壓力直接反饋信號(hào)，它利用一個(gè)固定液阻R，檢測(cè)經(jīng)溢流閥溢出的過剩流量，并轉(zhuǎn)換成壓力信號(hào)p0。這個(gè)二次壓力信號(hào)與彈簧力進(jìn)行比較，控制變量機(jī)構(gòu)作流量適應(yīng)調(diào)節(jié)。如圖l一5(a)所示，當(dāng)沒有過剩流量時(shí)，流過液阻R的流量為零，控制壓力P0也為零。這時(shí)泵的流量最大，作定量泵供油。當(dāng)有過剩流量流過時(shí)，流量信號(hào)轉(zhuǎn)為壓力信號(hào)P0，然后和彈簧反力比較來確定偏心距。適當(dāng)選擇液阻R可以把控制壓力限制在低壓范圍

43、，從而使參比彈簧的剛度減小。由于過剩的流量先經(jīng)過溢流閥，而溢流閥的微小變動(dòng)就能引起調(diào)節(jié)作用，故這種流量適應(yīng)型變量泵同時(shí)具有恒壓泵的特性。其壓力一流量特性曲線如圖l一5(b)所示。(二二)恒壓變量泵型恒壓變量泵型 圖l一6所示的流量適應(yīng)液壓源回路采用了一種恒壓變量泵。恒壓變量泵采用雙作用變量泵，利用兩端壓力相比較的原理。一旦失去平衡，將會(huì)自行推動(dòng)變量機(jī)構(gòu)朝恢復(fù)平衡的方向運(yùn)動(dòng)，控制腔的壓力則由一個(gè)小型先導(dǎo)三通減壓閥予以控制?？刂崎y中設(shè)置的是一根弱彈簧l，其主要功能是克服摩擦力，使零位保持在最大排量狀態(tài)。這種泵出口壓力能始終保持調(diào)定的壓力值，響應(yīng)較快，幾個(gè)執(zhí)行元件可以同時(shí)動(dòng)作，但處于低壓工況時(shí)能量耗

44、損大，適用于需要同時(shí)操縱幾個(gè)流量各不相同、而具有類似負(fù)載壓力的多執(zhí)行元件場(chǎng)合。 具體的工作過程為：當(dāng)輸出壓力比減壓閥2的調(diào)定壓力小時(shí)，減壓閥全開不起減壓作用。這時(shí)，變量機(jī)構(gòu)3液壓力平衡，在復(fù)位彈簧作用下處在排量最大位置。當(dāng)泵的輸出壓力等于或超過調(diào)定壓力時(shí)，減壓閥芯向左移動(dòng)，使變量機(jī)構(gòu)下腔部分與油箱接通，因此下腔壓力降低，使變量機(jī)構(gòu)失去平衡。在上腔壓力下推動(dòng)變量機(jī)構(gòu)下移壓縮復(fù)位彈簧，直至重新取得力平衡。與此同時(shí)，由于變量機(jī)構(gòu)的移動(dòng)使流量作適應(yīng)變化。三、功率適應(yīng)液壓源回路三、功率適應(yīng)液壓源回路 液壓功率等于壓力與流量的乘積，無論是流量適應(yīng)或壓力適應(yīng)回路，都只能做到單參數(shù)的適應(yīng)，因而尚不是理想的能耗

45、控制系統(tǒng)。功率適應(yīng)液壓源回路使壓力流量?jī)蓞?shù)同時(shí)正好滿足負(fù)載要求，可將能耗限制在最低限度內(nèi)。 (一)恒壓恒流量雙重控制液壓源回路 在圖16恒壓控制的基礎(chǔ)上再進(jìn)行近似恒流量的雙重控制，具有節(jié)能和實(shí)現(xiàn)液壓泵集成化控制的意義，能使系統(tǒng)緊湊、管路減少、事故率降低。 恒壓控制部分與圖l一6相類似，具體動(dòng)作如下：恒壓控制閥D端預(yù)壓彈簧調(diào)定后，彈簧力與C端液壓力平衡，此時(shí)閥芯沒有移動(dòng)，泵出口壓力為某一調(diào)定值。 恒流量控制動(dòng)作如下：控制閥F端預(yù)壓彈簧調(diào)定后，節(jié)流閥兩側(cè)壓力差在控制閥閥芯上產(chǎn)生的液壓力與彈簧力平衡，斜盤傾角固定在某一角度，泵輸J流量為調(diào)定值。(二二)流量、壓力同時(shí)適應(yīng)的液壓源回路流量、壓力同時(shí)適

46、應(yīng)的液壓源回路 圖19所示為一種較完善的功率適應(yīng)液壓源回路，其特點(diǎn)是泵的變量機(jī)構(gòu)不是靠負(fù)載反饋信號(hào)直接控制，而是通過一個(gè)三通減壓閥作為先導(dǎo)閥來控制，因而具有先導(dǎo)控制的許多優(yōu)點(diǎn)，特別是靈敏度高，動(dòng)特性好。主節(jié)流閥的壓差被減壓閥的參比彈簧固定，因此，通過主節(jié)流閥的流量?jī)H由其開口面積決定。改變開口面積可使圖19的流量壓力特性曲線上下平移。調(diào)節(jié)減壓閥的彈簧預(yù)壓縮量可以改變拐點(diǎn)的壓力，即可使垂直段左右移動(dòng)。四、單泵恒功率液壓源回路四、單泵恒功率液壓源回路(一)恒功率變量泵控制 在許多工程機(jī)械中，液壓泵由發(fā)動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)。任何發(fā)動(dòng)機(jī)若不工作在高效率的最佳工況，同樣會(huì)造成能量的損耗。恒功率控制是為了使原動(dòng)機(jī)在液

47、壓泵的任何工況下都能工作在最佳工況下而設(shè)計(jì)的，從而減小原動(dòng)機(jī)的能耗。 圖l10(a)為恒功率液壓源回路的一種配置。當(dāng)系統(tǒng)負(fù)載壓力反饋到變量缸的三通控制滑閥3上，如泵輸出壓力與負(fù)載壓力差小于調(diào)壓彈簧調(diào)定值時(shí)，滑閥3處于左位工作狀態(tài)，變量缸左腔壓力降低，在彈簧1的作用下，其活塞左移會(huì)使變量泵排量增大。反之，若泵輸出壓力與負(fù)載壓力差大于調(diào)定值時(shí)，滑閥3處于右位工作狀態(tài)，變量缸左腔壓力增加，其活塞右移使變量泵排量減小。從而保證轉(zhuǎn)數(shù)恒定的變量泵輸出壓力和輸出流量的乘積基本保持不變，即輸出功率基本不變。圖l10(b)是一種采用兩根壓縮彈簧，模擬恒功率曲線的變量泵的配置回路，恒功率控制是使泵的總輸出功率具有

48、與負(fù)載無關(guān)并維持恒定的性質(zhì)，因液壓功率P為壓力p與流量Q的乘積，即P=pQ，所以精確的恒功率控制中，流量與壓力的關(guān)系是壓力升高時(shí)，流量隨壓力呈雙曲線規(guī)律減小，如圖110(c)壓力流量特性曲線Q0所示。(二二)回轉(zhuǎn)式執(zhí)行元件的恒功率控制回轉(zhuǎn)式執(zhí)行元件的恒功率控制 圖1一11(a)為用定量泵驅(qū)動(dòng)變量馬達(dá)的恒功率回路；圖1一11(b)為采用變量泵以恒功率驅(qū)動(dòng)定量液壓馬達(dá)的回路。它們具備扭矩大時(shí)轉(zhuǎn)速低、扭矩小時(shí)轉(zhuǎn)速高的恒功率特性。 此外還有一種恒功率方法，即用定量泵和定量馬達(dá)，根據(jù)泵的輸出壓力(負(fù)載壓力)控制拖動(dòng)泵的原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，負(fù)載加大時(shí)轉(zhuǎn)速降低。五、雙泵恒功率液壓源回路五、雙泵恒功率液壓源回路(一

49、)雙泵總和恒功率控制 在圖1一12所示的雙泵總和恒功率變量泵控制(SR)回路中，A泵與B泵的工作壓力和工作流量經(jīng)常是不相等的，而兩只泵的缸體擺動(dòng)則是由同一個(gè)變量活塞來控制的，故兩泵排量總是相等的。該變量機(jī)構(gòu)調(diào)定不是按照其中一個(gè)泵的壓力PA或pB，而是根據(jù)pA和pB的平均值，即為(pA+pB)2，也就是說，雙泵恒功率變量機(jī)構(gòu)控制的是雙泵的總功率，使雙泵的總功率保持近似的恒定值。(pA+pB)2是通過單向閥上方的壓力平均閥而獲得的。(二二)雙泵交叉功率控制雙泵交叉功率控制 雙聯(lián)變量泵很早就應(yīng)用于國(guó)外液壓挖掘機(jī)等工程機(jī)械中。我國(guó)原先大都采用該雙泵系列SR總功率調(diào)節(jié)或ER單功率調(diào)節(jié)的恒功率控制變量泵。

50、SR調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)是充分利用原動(dòng)機(jī)功率，但兩個(gè)泵中所需流量不可能總是相等，如一個(gè)控制鏟斗，一個(gè)控制回轉(zhuǎn)，勢(shì)必造成功率的浪費(fèi)。ER調(diào)節(jié)的兩個(gè)泵流量可以不一樣，但功率不能相互調(diào)劑使用。圖l13為貴州力源液壓公司采用的雙聯(lián)泵交叉功率控制的高效節(jié)能液壓源回路。它對(duì)A8V雙聯(lián)泵采用交叉功率控制加液壓行程限制器和壓力截?cái)嗫刂葡嘟M合的控制系統(tǒng)。恒功率控制閥采用雙泵工作壓力之和，操縱雙泵采用各自的變量缸機(jī)構(gòu)以控制液壓泵功率，柴油機(jī)功率可以在兩聯(lián)泵之間按任意比例進(jìn)行分配，使原動(dòng)機(jī)功率充分利用。壓力截?cái)嚅y以液壓泵工作壓力為控制信號(hào)，在泵工作壓力接近系統(tǒng)安全閥設(shè)定壓力時(shí)，將泵排量減小到最小，有效減小系統(tǒng)溢流損失，從而減

51、小系統(tǒng)發(fā)熱并保護(hù)其他液壓元件。液壓行程限制器根據(jù)系統(tǒng)控制輸出到X1、X2口的壓力信號(hào)，超越恒功率控制方式控制液壓泵排量，實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行元件的按需供油以及在執(zhí)行元件不需要供油時(shí)，將泵排量減到最小。二二.壓力控制回路壓力控制回路第一節(jié)調(diào)壓、減壓及增壓回路 一、調(diào)壓回路多級(jí)調(diào)壓回路多級(jí)調(diào)壓回路壓力調(diào)節(jié)泵壓力控制回路壓力調(diào)節(jié)泵壓力控制回路二、減壓回路二、減壓回路二級(jí)減壓回路二級(jí)減壓回路三、增壓回路三、增壓回路增壓回路增壓回路液壓馬達(dá)增壓回路液壓馬達(dá)增壓回路 如圖3.726所示，液壓馬達(dá)l和2的軸剛性連接，液壓馬達(dá)2出口通油箱，液壓馬達(dá)l出口通液壓缸的左腔。若液壓馬達(dá)進(jìn)口的壓力為p0，則液壓馬達(dá)l出口壓力為

52、p1=(1+k)p0，式中k為兩個(gè)液壓馬達(dá)的排量之比，即k=V2V1。此增壓回路適用于要求長(zhǎng)期連續(xù)增壓的場(chǎng)合。若液壓馬達(dá)2采用變量液壓馬達(dá)，則可以通過改變液壓馬達(dá)2的排量來改變?cè)鰤毫1實(shí)現(xiàn)增壓無級(jí)調(diào)節(jié)。第二節(jié)保壓回路第二節(jié)保壓回路一、保壓與泄壓回路順序閥保壓順序閥保壓泄壓回路泄壓回路二、卸荷回路二、卸荷回路閥控變量泵卸荷閥控變量泵卸荷(3)閥控變量泵卸載回路閥控變量泵卸載回路 圖3.7一14所示的變量泵卸載回路可實(shí)現(xiàn)回路的恒功率控制和卸載控制。當(dāng)回路的二位三通閥斷電時(shí)，為恒功率控制；當(dāng)回路需要卸載時(shí)，二位三通閥得電，使泵排量為零而卸載，變量泵卸載回路可以從卸載狀態(tài)平穩(wěn)過渡到恒功率控制狀態(tài)，適

53、用于流量頻繁變化的場(chǎng)合。第三節(jié)平衡、背壓及緩沖回路第三節(jié)平衡、背壓及緩沖回路一、平衡回路與背壓回路一、平衡回路與背壓回路 圖224為液壓缸負(fù)載在行程中間從正值負(fù)載轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)值負(fù)載，而且負(fù)載變動(dòng)值很大時(shí)，背壓可自動(dòng)切換的回路。二、緩沖回路二、緩沖回路緩沖回路緩沖回路 圖227是用溢流閥消除液壓沖擊的回路。在缸的兩油路上設(shè)置靈敏的小型直動(dòng)式溢流閥，當(dāng)活塞在行程中停止或換向時(shí)出現(xiàn)的瞬間高壓油流通過溢流閥流向油箱，從而緩和了液壓對(duì)系統(tǒng)的沖擊力。三三.方向控制回路方向控制回路第一節(jié)換向回路和鎖緊回路 一、換向回路閉式系統(tǒng)液壓缸換向回路閉式系統(tǒng)液壓缸換向回路二、連續(xù)換向回路二、連續(xù)換向回路 圖33是擺動(dòng)馬達(dá)

54、1在二位四通換向閥2操縱下實(shí)現(xiàn)往復(fù)擺動(dòng)的換向回路。當(dāng)負(fù)載壓力超過順序閥3或4的調(diào)定壓力時(shí)，換向閥切換。連續(xù)換向回路連續(xù)換向回路 磨床工作臺(tái)液壓缸直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的連續(xù)換向回路，要求在換向時(shí)能迅速無沖擊地制動(dòng)，換向位置正確，換向后要平穩(wěn)地啟動(dòng)。普通換向閥已不能勝任，需要磨床液壓操縱箱的一套閥組來控制工作臺(tái)的制動(dòng)、換向、反向啟動(dòng)和 直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)等 多種運(yùn)動(dòng)。連續(xù)換向回路連續(xù)換向回路 圖35所示的行程控制制動(dòng)的連續(xù)換向回路，適用于對(duì)換向精度要求較高的磨床中。三、鎖緊回路三、鎖緊回路第二節(jié)第二節(jié) 定位回路定位回路 定位回路的功用是使執(zhí)行元件移動(dòng)，進(jìn)而固定在預(yù)定的位置上。定位回路要保證執(zhí)行元件定位精確、可靠

55、。速度控制回路速度控制回路 速度控制回路包括速度調(diào)節(jié)回路和速度變換回路。其功用在于調(diào)定和變換執(zhí)行元件的工作速度。 第一節(jié)調(diào)速回路 一、節(jié)流調(diào)速回路 根據(jù)節(jié)流元件在 回路中的位置不同， 節(jié)流調(diào)速回路常分為 進(jìn)口節(jié)流調(diào)速、出口 節(jié)流調(diào)速和旁路節(jié)流調(diào) 速，分別如圖 41(a)、(b)、 (c)所示。二、容積調(diào)速回路二、容積調(diào)速回路 通過改變液壓泵或液壓馬達(dá)的有效工作容積，即改變排量來進(jìn)行調(diào)速的方法叫作容積調(diào)速。根據(jù)調(diào)速特性也可分為有級(jí)和無級(jí)調(diào)速兩種。 容積調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)是效率高，發(fā)熱小，有很好的靜、動(dòng)態(tài)特性，常用于功率較大的系統(tǒng)中。變量泵無級(jí)調(diào)速回路變量泵無級(jí)調(diào)速回路變量泵變量馬達(dá)無級(jí)調(diào)速回路變量泵變量

56、馬達(dá)無級(jí)調(diào)速回路三、容積、節(jié)流聯(lián)合調(diào)速回路三、容積、節(jié)流聯(lián)合調(diào)速回路第二節(jié)第二節(jié) 速度變換回路速度變換回路一、增速回路 增速回路是在不增加液壓泵配置的流量情況下，實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件快速運(yùn)動(dòng)的回路。通常采用有差動(dòng)缸、增速缸、蓄能器增速等多種方案。差動(dòng)增速回路差動(dòng)增速回路用輔助缸增速回路用輔助缸增速回路制動(dòng)回路制動(dòng)回路(5)液壓馬達(dá)的減速回路 常用串接在液壓馬達(dá)回油路中的節(jié)流閥或溢流閥來實(shí)現(xiàn)減速?；净芈啡鐖D3.7-61所示。但使用節(jié)流閥減速的回路，隨著馬達(dá)轉(zhuǎn)速降低，回油時(shí)減小，節(jié)流閥背壓也減小，減速效果隨之減弱，減速時(shí)間較長(zhǎng)。制動(dòng)回路制動(dòng)回路典型制動(dòng)組件典型制動(dòng)組件多執(zhí)行元件動(dòng)作控制回路多執(zhí)行元件動(dòng)作

57、控制回路 多執(zhí)行元件動(dòng)作控制回路包括順序動(dòng)作回路、同步回路和防干擾回路。 第一節(jié)順序動(dòng)作和互不干擾回路 一、順序動(dòng)作回路(一)壓力控制順序動(dòng)作回路二、互不干擾回路二、互不干擾回路 圖57為雙泵分別供油防干擾回路?；芈分幸簤焊椎目爝M(jìn)和慢進(jìn)分別由低壓大流量泵l和高壓小流量泵2供油，不會(huì)發(fā)生相互干擾。 圖58是蓄能器和泵分別供油的防干擾回路。第二第二 節(jié)同步回路節(jié)同步回路一、機(jī)械反饋式同步回路二、流量控制同步回路二、流量控制同步回路三、容積同步回路三、容積同步回路電液比例控制、電液伺服控制第一節(jié)電液比例控制回路 電液比例技術(shù)填補(bǔ)了傳統(tǒng)開關(guān)式液壓控制技術(shù)與伺服控制之間的空白，身兼液壓傳遞功率大、采用電

58、子控制、計(jì)算機(jī)控制的靈活性以及較電液伺服閥價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用已迅速滲透到所有工業(yè)部門。一、壓力控制回路 (一)調(diào)壓回路(二二)減壓回路和平衡回路減壓回路和平衡回路1.比例減壓回路比例減壓回路平衡回路平衡回路二、基本速度控制回路二、基本速度控制回路容積調(diào)速控制回路容積調(diào)速控制回路四、差動(dòng)控制回路四、差動(dòng)控制回路五、同步控制回路五、同步控制回路多缸同步控制回路多缸同步控制回路六、比例壓力速度控制回路六、比例壓力速度控制回路(一)比例壓力流量(PQ)復(fù)合閥調(diào)壓調(diào)速回路第九節(jié)第九節(jié).典型液壓系統(tǒng)圖典型液壓系統(tǒng)圖1.液壓機(jī)液壓系統(tǒng)圖液壓機(jī)液壓系統(tǒng)圖:2.注塑機(jī)液壓系統(tǒng)圖注塑機(jī)液壓系統(tǒng)圖3.熱壓機(jī)液壓

59、系統(tǒng)原理圖分析熱壓機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖分析 二通插裝閥以及由二通插裝閥組成的插裝閥集成塊，采用插裝閥集成配置，具有結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便以及振動(dòng)小等特點(diǎn)，易于實(shí)現(xiàn)高壓、大流量和標(biāo)準(zhǔn)化。同時(shí)隨著二通插裝閥控制技術(shù)的發(fā)展，插裝閥在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用日益廣泛。 由于電液比例閥具有形式種類多樣、容易組成使用電氣及計(jì)算機(jī)控制的各種電液系統(tǒng)、控制精度高、安裝使用靈活以及抗污染能力強(qiáng)等多方面優(yōu)點(diǎn)，由比例閥實(shí)現(xiàn)的液壓控制系統(tǒng)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和自動(dòng)化生產(chǎn)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。 現(xiàn)將以一個(gè)采用插裝閥和比例閥進(jìn)行控制的熱壓機(jī)組液壓系統(tǒng)為例，根據(jù)模塊介紹的液壓系統(tǒng)原理圖分析方法，對(duì)該液壓系統(tǒng)進(jìn)行分析，從而介紹采用插裝閥和比例閥的

60、液壓系統(tǒng)分析方法及分析技巧。1 熱壓機(jī)概述熱壓機(jī)概述 熱壓機(jī)是在對(duì)人造板加熱的同時(shí)進(jìn)行加壓成型的生產(chǎn)主機(jī)，人造板包括膠合板、纖維板、刨花板以及非木質(zhì)碎料板等。熱壓機(jī)作為人造板生產(chǎn)的主機(jī)之一，在人造板生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用。某型號(hào)熱壓機(jī)組成結(jié)構(gòu)如圖51所示，該熱壓機(jī)主要由熱壓機(jī)主體、液壓裝置以及加熱裝置三部分組成。2 熱壓機(jī)液壓系統(tǒng)的工作任務(wù)熱壓機(jī)液壓系統(tǒng)的工作任務(wù)和動(dòng)作要求和動(dòng)作要求按照工藝要求，熱壓機(jī)的動(dòng)作應(yīng)具備如下特點(diǎn)。 空行程較長(zhǎng)，因此要求較快的閉合速度。閉合速度快對(duì)工藝和效率均有利，一方面減小非施壓工作狀態(tài)下的加熱時(shí)間，防止板坯表面膠質(zhì)過早固化；另一方面可縮短輔助時(shí)間，提高熱壓機(jī)生產(chǎn)效率