先进比例伺服控制液压放大元件.pptx

电液伺服阀是一种比电液比例阀的精度更高、响应电液伺服阀是一种比电液比例阀的精度更高、响应更快的液压控制阀。其输出流量或压力受输入的电气信更快的液压控制阀。其输出流量或压力受输入的电气信号控制，主要用于高速闭环液压控制系统，而比例阀多号控制，主要用于高速闭环液压控制系统，而比例阀多用于响应速度相对较低的开环控制系统中。用于响应速度相对较低的开环控制系统中。电液伺服阀电液伺服阀 在流量型伺服阀中，要求主阀芯的位移在流量型伺服阀中，要求主阀芯的位移X XP P与的输入与的输入电流信号电流信号I I 成比例，为了保证主阀芯的定位控制，主阀成比例，为了保证主阀芯的定位控制，主阀和先导阀之间设有位置负反馈，位置反馈的形式主要有和先导阀之间设有位置负反馈，位置反馈的形式主要有直接位置反馈和位置直接位置反馈和位置-力反馈两种。力反馈两种。电液伺服阀多为两级阀，有压力型伺服阀和流量型电液伺服阀多为两级阀，有压力型伺服阀和流量型伺服阀之分，绝大部分伺服阀为流量型伺服阀。伺服阀之分，绝大部分伺服阀为流量型伺服阀。喷嘴挡板式喷嘴挡板式喷嘴挡板式喷嘴挡板式力反馈电液伺服阀力反馈电液伺服阀力反馈电液伺服阀力反馈电液伺服阀 力马达力马达 固定节流孔固定节流孔 反馈弹簧杆反馈弹簧杆 喷嘴喷嘴 挡板（导阀芯）挡板（导阀芯）弹簧管弹簧管（扭簧）（扭簧）电液伺服阀是一种功电液伺服阀是一种功率放大元件。它由力率放大元件它由力矩马达、喷嘴挡板式矩马达、喷嘴挡板式液压前置放大级和四液压前置放大级和四边滑阀功率放大级三边滑阀功率放大级三部分组成。部分组成。主滑阀主滑阀先先导导级级油油缸左腔缸左腔先先导导级级油油缸左腔缸左腔 1.力矩马达力矩马达 力矩马达由线圈力矩马达由线圈1，导磁体，导磁体2、3，永久磁，永久磁铁铁4，衔铁，衔铁5和弹簧管和弹簧管6组成。组成。2.前置放大级前置放大级 力矩马达产生的力矩很小，不能驱动四边力矩马达产生的力矩很小，不能驱动四边控制滑阀，因此必须先进行放大控制滑阀，因此必须先进行放大。3.功率放大级功率放大级 功率放大级由阀芯功率放大级由阀芯12和阀体组成。其功能和阀体组成。其功能是将前置放大级输入的滑阀位移信号进一步是将前置放大级输入的滑阀位移信号进一步放大，实现控制功率的转换和放大。放大，实现控制功率的转换和放大。返回 力矩马达力矩马达 衔铁衔铁磁钢磁钢导磁体导磁体吸吸吸吸斥斥斥斥Kt 双喷嘴挡板阀双喷嘴挡板阀 被控对象被控对象 被控对象被控对象 力矩比较元件反馈杆反馈杆弹簧管弹簧管射流管射流管伺服阀工作原理伺服阀工作原理n无控制电流无控制电流n喷嘴在中位喷嘴在中位n两接受器输出压力相两接受器输出压力相等等n阀芯两端压力相等阀芯两端压力相等n无流量输出无流量输出n输入控制电流输入控制电流n衔铁带动喷嘴产生偏转衔铁带动喷嘴产生偏转n两接受器产生压差两接受器产生压差n阀芯两端产生压差推动阀芯两端产生压差推动阀芯移动阀芯移动n控制口有流量输出控制口有流量输出射流管伺服阀工作原理射流管伺服阀工作原理n阀芯运动带动反馈杆移动阀芯运动带动反馈杆移动n产生反馈力矩产生反馈力矩n反馈力矩与马达力矩平衡反馈力矩与马达力矩平衡n喷嘴回中间位置喷嘴回中间位置n阀芯停止运动阀芯停止运动n输出流量即与输入电流成输出流量即与输入电流成正比正比通用型伺服阀的介绍通用型伺服阀的介绍 1、双喷嘴挡板力反馈电液流量伺服阀、双喷嘴挡板力反馈电液流量伺服阀2、射流管式力反馈电液流量伺服阀、射流管式力反馈电液流量伺服阀通用型伺服阀的介绍通用型伺服阀的介绍 3、动圈式（或动铁式）电液流量伺服阀、动圈式（或动铁式）电液流量伺服阀 通用型伺服阀的介绍通用型伺服阀的介绍 4、直接驱动单级伺服阀（、直接驱动单级伺服阀（DDV）通用型伺服阀的介绍通用型伺服阀的介绍 5、偏导射流式电液伺服阀、偏导射流式电液伺服阀 液压放大元件能将输入位移液压放大元件能将输入位移(机械量机械量)转换并放大为具有转换并放大为具有一定压力的液体流量。一定压力的液体流量。流量与压力的乘积即功率，因此也可以说液压放大元件流量与压力的乘积即功率，因此也可以说液压放大元件所输出的就是具有一定功率的液压信号。所输出的就是具有一定功率的液压信号。液压放大元件也是控制液体流量的大小及方向的控制液压放大元件也是控制液体流量的大小及方向的控制元件，通常称为元件，通常称为(液压液压)阀，如：滑阀、挡板阀等阀，如：滑阀、挡板阀等。机械功率机械功率机械功率机械功率FV FV 液压功率液压功率液压功率液压功率pQpQ小大1 1、单喷嘴、单喷嘴、单喷嘴、单喷嘴-挡板阀（略）挡板阀（略）挡板阀（略）挡板阀（略）双喷嘴双喷嘴双喷嘴双喷嘴-挡板阀挡板阀挡板阀挡板阀液压放大元件液压放大元件双喷嘴双喷嘴双喷嘴双喷嘴-挡板阀的设计挡板阀的设计挡板阀的设计挡板阀的设计1、为防止流量饱和，、为防止流量饱和，x0=dn/16;2、x00.1,d00时时 x0时时将流量方程(2-8)式在某一工作点(QL1、xv1、pL1)附近全微分，可得在此工作点处的流量方程:(2-11)Kq流量增益，或流量放大系数，表示负载压力pL不变时，当阀芯位移xv，有微小增量时所引起的流量增量；Kc压力流量系数，表示阀芯位移不变时负载压力增量与负载流量增量之间的关系，也称阀刚度。(2-12)(2-13)(2-14)(2-15)(2-16)(2-17)二、零开口四边阀的阀系数二、零开口四边阀的阀系数三、零开口四边阀的特性曲线三、零开口四边阀的特性曲线 四、实际零开口四边阀的零位阀系数四、实际零开口四边阀的零位阀系数零位时存在径向泄漏零位时存在径向泄漏零位时压力不是无穷大零位时压力不是无穷大KqKcKqKc等价动态物理模型动态数学模型 四、三通阀、四边阀静特性比较四、三通阀、四边阀静特性比较1、液压放大元件的流量增益、液压放大元件的流量增益Kq与半桥的节流边有关：与半桥的节流边有关：零开口阀是正开口阀的一半；零开口阀是正开口阀的一半；带固定节流孔时，带固定节流孔时，Kq是正开口阀的一半。是正开口阀的一半。2、液压放大元件的压力流量系数、液压放大元件的压力流量系数Kc与半桥、全桥有关：与半桥、全桥有关：半桥正开口三通阀是全桥正开口四通阀的半桥正开口三通阀是全桥正开口四通阀的2倍；倍；半桥零开口三通阀是全桥零开口四通阀半桥零开口三通阀是全桥零开口四通阀2倍；倍；带带2个固定节流孔的全桥与正开口四通阀全桥相等；个固定节流孔的全桥与正开口四通阀全桥相等；带带1个固定节流孔的半桥与正开口三通阀半桥相等；个固定节流孔的半桥与正开口三通阀半桥相等；3、零开口的压力流量系数远小于正开口阀，、零开口的压力流量系数远小于正开口阀，零开口的压力增益远在于正开口阀。零开口的压力增益远在于正开口阀。零开口的因零开口的因“内泄漏内泄漏”引起的误差将远小于正开口阀引起的误差将远小于正开口阀。