電液控制技術(孫燕華)

1、華中科技大學機械學院華中科技大學機械學院1無損檢測新技術無損檢測新技術液壓、電控技術液壓、電控技術孫燕華孫燕華華中科技大學機械學院華中科技大學機械學院2無損檢測新技術無損檢測新技術液壓電控技術液壓電控技術原動機傳動裝置工作機構機械傳動機械傳動電氣傳動電氣傳動液體傳動液體傳動氣壓傳動氣壓傳動機器液壓傳動液壓傳動利用液體靜壓能來傳遞動力 概概 述述硬件硬件軟件軟件液力傳動液力傳動華中科技大學機械學院華中科技大學機械學院3無損檢測新技術無損檢測新技術液壓技術液壓技術一一 流體力學基本理論流體力學基本理論華中科技大學機械學院華中科技大學機械學院4無損檢測新技術無損檢測新技術液壓技術液壓技術二二 液壓系

2、統(tǒng)的組成液壓系統(tǒng)的組成動力元件動力元件執(zhí)行元件執(zhí)行元件液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)控制元件控制元件輔助元件輔助元件工作介質(zhì)工作介質(zhì)液壓泵液壓泵液壓缸、馬達液壓缸、馬達電磁換向閥等電磁換向閥等油箱濾油器等油箱濾油器等油液水等液體油液水等液體華中科技大學機械學院華中科技大學機械學院5無損檢測新技術無損檢測新技術液壓技術液壓技術二二 液壓系統(tǒng)的組成液壓系統(tǒng)的組成液壓系統(tǒng)五大組成關系圖華中科技大學機械學院華中科技大學機械學院6無損檢測新技術無損檢測新技術液壓技術液壓技術液壓系統(tǒng)的組成液壓系統(tǒng)的組成2.1 動力元件動力元件液壓泵它將原動機(電動機、內(nèi)燃機等)輸入的機械能（轉(zhuǎn)矩T和角速度）轉(zhuǎn)換為液壓能（壓力p流量q）

3、輸出，為液壓系統(tǒng)提供壓力油源。 齒輪泵齒輪泵液壓泵液壓泵柱塞泵柱塞泵葉片泵葉片泵螺桿泵螺桿泵華中科技大學機械學院華中科技大學機械學院7無損檢測新技術無損檢測新技術2.2 執(zhí)行元件執(zhí)行元件u液壓馬液壓馬將液壓能轉(zhuǎn)換成機械能的工作裝置，以旋轉(zhuǎn)運動向外輸出機械能，得到輸出軸上的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)距。u液壓缸是液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件之一，它是一種把液體的壓力能轉(zhuǎn)換成機械能以實現(xiàn)直線往復運動的或往復擺動的能量轉(zhuǎn)換裝置。 液壓技術液壓技術液壓系統(tǒng)的組成液壓系統(tǒng)的組成華中科技大學機械學院華中科技大學機械學院8無損檢測新技術無損檢測新技術2.2.1 執(zhí)行元件液壓馬達執(zhí)行元件液壓馬達齒輪液壓馬達齒輪液壓馬達液壓馬達液壓馬達

4、雙作用葉片式液壓馬達雙作用葉片式液壓馬達 軸向柱塞式液壓馬達軸向柱塞式液壓馬達 液壓技術液壓技術液壓系統(tǒng)的組成液壓系統(tǒng)的組成華中科技大學機械學院華中科技大學機械學院9無損檢測新技術無損檢測新技術液壓技術液壓技術液壓系統(tǒng)的組成液壓系統(tǒng)的組成2.2.2 執(zhí)行元件液壓缸執(zhí)行元件液壓缸華中科技大學機械學院華中科技大學機械學院10無損檢測新技術無損檢測新技術3 控制元件控制元件分類方法種 類詳 細 種 類按功能分壓力控制閥溢流閥、減壓閥、順序閥、平衡閥、卸荷閥、比例壓力控制閥、緩沖閥、儀表截止閥、限壓切斷閥、壓力繼電器等流量控制閥節(jié)流閥、調(diào)速閥、分流閥、集流閥、分流集流閥、比例流量控制閥等方向控制閥單向

5、閥、液控單向閥、換向閥、行程減速閥、充液閥、梭閥、比例方向控制閥等按結構分類滑閥圓柱滑閥、轉(zhuǎn)閥、平板滑閥、座閥錐閥、球閥、噴嘴當板閥、射流管閥 按操縱方法分類手動閥手把及手輪、踏板、杠桿機動閥擋塊及碰塊、彈簧、液壓、氣動電動閥電磁鐵控制、伺服電機和步進電機控制按連接方式分類管式連接螺紋式連接、法蘭式連接板式及疊加式連接單層連接板式、雙層連接板式、整體連接版式、疊加閥插裝式連接螺紋式插裝二、三、四通插裝閥、法蘭式插裝、二通插裝閥按控制方式分類電液比例閥電液比例壓力閥、電液比例流量閥、電液比例換向閥、電液比例復合閥、電液比例多路閥伺服閥單、兩極（噴嘴擋板式、動圈式）、電液流量伺服閥、三級電液流量伺

6、服閥、電液壓力伺服閥、氣液伺服閥、機液伺服閥數(shù)字控制閥數(shù)字控制壓力閥、數(shù)字空制流量閥與方向閥液壓技術液壓技術液壓系統(tǒng)的組成液壓系統(tǒng)的組成華中科技大學機械學院華中科技大學機械學院11無損檢測新技術無損檢測新技術3.1控制元件控制元件 壓力控制閥壓力控制閥u壓力控制閥是用來對液壓系統(tǒng)中液流的壓力進行控制與調(diào)節(jié)的閥。u此類閥是利用作用在閥芯上的液體壓力和彈簧力相平衡的原理來工作的。u常見的壓力控制閥有溢流閥、減壓閥、順序溢流閥、減壓閥、順序法、壓力繼電器法、壓力繼電器等。液壓技術液壓技術液壓系統(tǒng)的組成液壓系統(tǒng)的組成華中科技大學機械學院華中科技大學機械學院12無損檢測新技術無損檢測新技術3.1控制元件

7、控制元件 壓力控制閥壓力控制閥液壓技術液壓技術液壓系統(tǒng)的組成液壓系統(tǒng)的組成圖5-4 直動式溢流閥的工作原理圖1234567溢流閥溢流閥減壓閥減壓閥 圖5-15 順序閥的圖形符號a-內(nèi)控外泄 b-內(nèi)控內(nèi)泄 c-外控外泄 d-外控內(nèi)泄 c)d)b)a)132順序閥順序閥壓力繼電器壓力繼電器華中科技大學機械學院華中科技大學機械學院13無損檢測新技術無損檢測新技術 流量控制閥是通過改變閥口通流面積的大小，即改變液阻來實現(xiàn)流量調(diào)節(jié)的液壓閥。流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)速閥、旁通型調(diào)速閥和分流集流閥等。1233Fs322AA1A21-彈 簧 2-節(jié) 流 閥 閥 心 3-定 差 減 壓 閥 閥 心圖 5-19

8、調(diào) 速 閥 的 工 作 原 理 圖簡 化 符 號圖 形 符 號y32123113123.2控制元件控制元件 流量控制閥流量控制閥液壓技術液壓技術液壓系統(tǒng)的組成液壓系統(tǒng)的組成華中科技大學機械學院華中科技大學機械學院14無損檢測新技術無損檢測新技術u換向閥是利用閥芯在閥體孔內(nèi)作相對運動，使油路接通或切斷而改變油流方向的閥；u按閥體連接的主油路數(shù)可分為二通、三通、四通等；u按閥芯在閥體內(nèi)的工作位置可分為二位、三位、四位等；u按操作閥芯運動的方式可分為手動、機動、電磁動、液動、電液動等。3.3控制元件控制元件 換向閥換向閥液壓技術液壓技術液壓系統(tǒng)的組成液壓系統(tǒng)的組成華中科技大學機械學院華中科技大學機械

9、學院15無損檢測新技術無損檢測新技術液壓技術液壓技術三三 液壓基本回路液壓基本回路u液壓基本回路液壓基本回路指由一些液壓元件與液壓輔助元件按照一定關系組合，能夠?qū)崿F(xiàn)某種特定液壓功能的油路結構。u其中最常用的基本回路是：壓力控制回路壓力控制回路；速速度控制回路度控制回路；方向控制回路方向控制回路；多執(zhí)行元件控制回多執(zhí)行元件控制回路路。華中科技大學機械學院華中科技大學機械學院16無損檢測新技術無損檢測新技術液壓技術液壓技術液壓基本回路液壓基本回路3.1基本回路基本回路壓力控制回路壓力控制回路圖 7-1 單級調(diào)壓回路2132341圖 7-2 采用遠程調(diào)壓閥的多級調(diào)壓回路圖 7-3 采用電液比例溢流閥

10、的無級調(diào)壓回路1華中科技大學機械學院華中科技大學機械學院17無損檢測新技術無損檢測新技術a )用主換向閥中位機能的卸菏回路 b )用兩位兩通電磁換向閥的卸菏回路1b)a)圖 7-4 卸菏回路312圖 7-5 先導型溢流閥和電磁閥組成的卸菏回路3241圖 7-6 限壓式變量泵卸菏回路3.2基本回路基本回路卸荷回路卸荷回路液壓技術液壓技術液壓基本回路液壓基本回路華中科技大學機械學院華中科技大學機械學院18無損檢測新技術無損檢測新技術去系統(tǒng)a)b)圖 7-8 減壓回路123412435去系統(tǒng)3.3基本回路基本回路減壓回路減壓回路液壓技術液壓技術液壓基本回路液壓基本回路華中科技大學機械學院華中科技大學

11、機械學院19無損檢測新技術無損檢測新技術圖 7-9 增壓回路121b )a )86574323123.4基本回路基本回路增壓回路增壓回路液壓技術液壓技術液壓基本回路液壓基本回路華中科技大學機械學院華中科技大學機械學院20無損檢測新技術無損檢測新技術21c )b )圖 7-10 平衡回路a )3.5基本回路基本回路平衡回路平衡回路液壓技術液壓技術液壓基本回路液壓基本回路華中科技大學機械學院華中科技大學機械學院21無損檢測新技術無損檢測新技術a)a)圖 7-11 保壓回路b)12343421567811液壓技術液壓技術液壓基本回路液壓基本回路3.6基本回路基本回路保壓回路保壓回路華中科技大學機械學

12、院華中科技大學機械學院22無損檢測新技術無損檢測新技術b)a)圖 7-12 進油、回油節(jié)流調(diào)速回路12121212121液壓技術液壓技術液壓基本回路液壓基本回路3.7基本回路基本回路速度控制回路速度控制回路華中科技大學機械學院華中科技大學機械學院23無損檢測新技術無損檢測新技術a)b)12節(jié)流閥圖 7-14 旁路節(jié)流調(diào)速回路112液壓技術液壓技術液壓基本回路液壓基本回路3.7基本回路基本回路速度控制回路速度控制回路華中科技大學機械學院華中科技大學機械學院24無損檢測新技術無損檢測新技術211b)a)1c)圖 7-15 采用調(diào)速閥的調(diào)速回路211212液壓技術液壓技術液壓基本回路液壓基本回路3.

13、7基本回路基本回路速度控制回路速度控制回路華中科技大學機械學院華中科技大學機械學院25無損檢測新技術無損檢測新技術圖 7-31 單作用缸換向回路常用的方向控制回路有換向回路、鎖緊回路和制動回路。 圖 7-34 用液控單向閥的鎖緊回路液壓技術液壓技術液壓基本回路液壓基本回路3.8基本回路基本回路方向控制回路方向控制回路華中科技大學機械學院華中科技大學機械學院26無損檢測新技術無損檢測新技術圖 7-35 采用溢流閥的制動回路532411432a)b)a) 液壓缸制動回路 b) 液壓馬達制動回路液壓技術液壓技術液壓基本回路液壓基本回路3.8基本回路基本回路方向控制回路方向控制回路華中科技大學機械學院

14、華中科技大學機械學院27無損檢測新技術無損檢測新技術同步回路同步回路使系統(tǒng)中多個執(zhí)行元件克服負載、摩擦阻力、泄漏、制造質(zhì)量和結構變形上的差異，而保證在運動上的同步。同步運動分為速度同步和位置同步兩類。 圖 7-38 用流量控制閥的同步回路a) 用調(diào)速閥的同步回路 b) 用分流集流閥的同步回路a)123465b)液壓技術液壓技術液壓基本回路液壓基本回路3.9基本回路基本回路同步控制回路同步控制回路華中科技大學機械學院華中科技大學機械學院28無損檢測新技術無損檢測新技術圖 7-42 多缸快、慢互不干擾回路接入其它回路6109874Y3Y52Y1Y4321液壓技術液壓技術液壓基本回路液壓基本回路3.

15、10基本回路基本回路多執(zhí)行元件控制回路多執(zhí)行元件控制回路華中科技大學機械學院華中科技大學機械學院29無損檢測新技術無損檢測新技術圖 8-7 注塑機的一般工藝過程注射保壓冷卻預塑啟模閉模閉模注射座整體前進頂出制品頂出桿退回注射座后退液壓技術液壓技術四四 典型液壓系統(tǒng)注塑機液壓系統(tǒng)典型液壓系統(tǒng)注塑機液壓系統(tǒng)華中科技大學機械學院華中科技大學機械學院30無損檢測新技術無損檢測新技術11YA21推料缸6圖 8-8 250g注塑機液壓系統(tǒng)原理圖A-大流量液壓泵 E-小流量液壓泵 1、2-電液換向閥 3-電磁換向閥 4、5-電液換向閥6、21-電磁換向閥 7、8、9-溢流閥 10、11、12-單向閥 13-

16、液控單向閥 14-節(jié)流閥15、16-調(diào)速閥 17、18-單向順序閥 19-行程閥 20-液壓馬達XXXXAB10YA9YA8YA7YA6YA5YA4YA3YA2YA1YA齒輪料斗料筒噴嘴注射座移動缸合模缸增力缸201918171615141312111098754321注塑機液壓系統(tǒng)注塑機液壓系統(tǒng)液壓技術液壓技術華中科技大學機械學院華中科技大學機械學院31無損檢測新技術無損檢測新技術液壓技術液壓技術五五 高爐料爐調(diào)節(jié)閥電液控制系統(tǒng)高爐料爐調(diào)節(jié)閥電液控制系統(tǒng)華中科技大學機械學院華中科技大學機械學院32無損檢測新技術無損檢測新技術液壓技術液壓技術六六 煉鋼電弧爐液壓系統(tǒng)煉鋼電弧爐液壓系統(tǒng)華中科技大

17、學機械學院華中科技大學機械學院33無損檢測新技術無損檢測新技術液壓技術液壓技術六六 煉鋼電弧爐液壓系統(tǒng)煉鋼電弧爐液壓系統(tǒng)華中科技大學機械學院華中科技大學機械學院34無損檢測新技術無損檢測新技術液壓技術液壓技術六六 煉鋼電弧爐液壓系統(tǒng)煉鋼電弧爐液壓系統(tǒng)華中科技大學機械學院華中科技大學機械學院35無損檢測新技術無損檢測新技術液壓技術液壓技術六六 煉鋼電弧爐液壓系統(tǒng)煉鋼電弧爐液壓系統(tǒng)華中科技大學機械學院華中科技大學機械學院36無損檢測新技術無損檢測新技術液壓技術液壓技術六六 煉鋼電弧爐液壓系統(tǒng)煉鋼電弧爐液壓系統(tǒng)華中科技大學機械學院華中科技大學機械學院37無損檢測新技術無損檢測新技術液壓技術液壓技術七

18、七 帶鋼跑偏液壓控制系統(tǒng)帶鋼跑偏液壓控制系統(tǒng)華中科技大學機械學院華中科技大學機械學院38無損檢測新技術無損檢測新技術電控技術電控技術一一 機電控制系統(tǒng)機電控制系統(tǒng)u以機械裝置或機械為控制對像；u以電子裝置（包括微處理器）為控制器；u被控參數(shù)通常是機械量如位移、速度、加速度（力）、運動軌跡、以及機器操作和加工過程等。華中科技大學機械學院華中科技大學機械學院39無損檢測新技術無損檢測新技術電控技術電控技術2 機電控制系統(tǒng)的分類機電控制系統(tǒng)的分類伺服傳動系統(tǒng)伺服傳動系統(tǒng)數(shù)字控制系統(tǒng)數(shù)字控制系統(tǒng)機電控制機電控制系統(tǒng)系統(tǒng)順序控制系統(tǒng)順序控制系統(tǒng)過程控制系統(tǒng)過程控制系統(tǒng)位置和速度控制位置和速度控制數(shù)控床繪圖儀數(shù)控床繪圖儀數(shù)控床機器人數(shù)控床機器人制造過程控制制造過程控制華中科技大學機械學院華中科技大學機械學院40無損檢測新技術無損檢測新技術電控技術電控技術機電控制系統(tǒng)機電控制系統(tǒng)華中科技大學機械學院華中科技大學機械學院41無損檢測新技術無損檢測新技術電控技術電控技術順序控制順序控制控制器控制器輸入通道輸入通道順序控制系統(tǒng)順序控制系統(tǒng)輸出通道輸出通道檢測檢測顯示顯示報警報警華中科技大學機械學院華中科技大學機械學院42無損檢測新技術無損檢測新技術電控技術電控技術順序控制實現(xiàn)方式順序控制實現(xiàn)方式數(shù)字控制系統(tǒng)數(shù)字控制系統(tǒng)軟件實現(xiàn)方式軟件實現(xiàn)