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产品名称：二相步进电机2HB110系列规格型号：2HB110系列产品简介：2HB110系列步进电机为二相四出线电机，输出力矩10N.M-27N.M,并广泛应用于数控机床、激光雕刻、电脑绣花、纺织、印刷、包装机械、标记机、雕刻机、绕线机械、坐标测量仪器、三维工作台、机器人、医疗设备、陶瓷机械等行业中。详细资料：通用规格 (General specifications) 步距精度5% 温 升80 Max 环境温度-20+50 绝缘电阻100M Min 500VDC 耐 压500V AC 1minute 径向跳动最大0.06mm（450g负载） 轴向跳动最大0.08mm（450g负载） 技术数据(Specifications) 以上仅为代表性产品，可按要求另行制作。 外形尺寸(Dimension) 110系列四款电机轴径均为16mm，轴键为平键625mm。矩频特性曲线图(Frequency-torque characteristics)接线图(Connections) 注意事项： 1.电机特性数据和技术数据都是在YKA2811MA驱动器驱动的情况下测得，测试电压为110ADC。2.电机安装时务必用电机前端盖安装止口定位，并注意公差配合，严格保证电机轴与负载轴的同心度。3.对于电机引线方式，如果客户有特殊需求，请在订货前事先声明，由厂家接好线，用户不必自己改动。4.电机与驱动器连接时，请勿接错相。产品名称：二相步进电机2HB42系列规格型号：2HB42系列产品简介：2HB42系列步进电机输出力矩0.158N.M-0.317N.M,广泛应用于数控机床、激光雕刻、电脑绣花、纺织、印刷、包装机械、标记机、雕刻机、绕线机械、坐标测量仪器、三维工作台、机器人、医疗设备、陶瓷机械等行业中详细资料：所属类别：步进电机系列两相步进电机-步进电机系列名称： 2HB42系列通用规格 (General specifications) 步距精度5% 温 升80 Max 环境温度-20+50 绝缘电阻100M Min 500VDC 耐 压500V AC 1minute 径向跳动最大0.06mm（450g负载） 轴向跳动最大0.08mm（450g负载） 技术数据(Specifications) 以上仅为代表性产品，可按要求另行制作。 外形尺寸(Dimension) 42系列三种型号轴径均为5mm。 矩频特性曲线图(Frequency-torque characteristics)接线图(Connections) 注意事项： 1.电机特性数据和技术数据都是在YKA2404MA驱动器驱动的情况下测得，测试电压为28VDC。 2.电机安装时务必用电机前端盖安装止口定位，并注意公差配合，严格保证电机轴与负载轴的同心度。 3.对于电机引线方式，如果客户有特殊需求，请在订货前事先声明，由厂家接好线，用户不必自己改动。 4.电机与驱动器连接时，请勿接错相。PLC直接控制的电液步进液压缸康 晶1,孟广耀2(11 大连民族学院,大连116600 ; 21 青岛建筑工程学院,青岛266033)摘要:采用可编程控制器(PLC)直接控制数字电液步进液压缸,可使液压系统的控制系统简洁、可靠、成本显著下降。文章介绍了PLC控制电液步进液压缸的方法,电液步进液压缸的伺服控制、驱动接口及PLC梯形图的控制逻辑。关键词:电液步进液压缸;步进电机;可编程控制器;驱动接口;控制逻辑中图分类号: TH137151 文献标识码: B 文章编号1001 - 3881 (2004) 4 - 124 - 2Electro - hydraulic Stepping Cylinder Controlled Directly by PLCKANGJing1, MENG Guang2yao2(11Dalian Nationalitied University , Dalian 11660 , China ; 21Qingdao Insititute ofArchitecture and Engineering , Qingdao 266033 , China)Abstract : Direct control of electro hydraulic stepping cylinder by meansof PLC can make the control system of hydraulic systembecome simpler , cheaper and reliabler. The method of direct control of electro hydraulic stepping cylinder by means of PLC was de2scribed. The driving interfaces of electro - hydraulic stepping cylinder and the control logic of software were founded.Keywords : Electro - hydraulic stepping cylinder ; Stepping motor ; Programmable controller ; Driving interfaces; Control logic0 引言数字式电液步进液压缸是由步进电机和液压力放大器组成的,其输出力可达上万牛顿。因此,常用于重型精密机械的伺服进给系统中,如轧钢机的压下机构和轧辊磨床的进给机构。液压力放大器是一个直接位置反馈式液压伺服机构,由控制滑阀、液压缸和螺杆-螺母反馈机构组成,见图1。当步进电机在输入脉冲的作用下转过一个步距角时,经齿轮带动滑阀的阀芯旋转,由于活塞尚未移动使滑阀的阀芯产生一定的轴向位移,阀口打开,压力油进入液压缸使活塞外伸同时反馈螺母带动滑阀的阀芯退回零位,活塞停止运动。如果连续输入脉冲电液步进液压缸即按一定的速度外伸,改变输入脉冲的频率即可改变活塞的速度。图1电液步进液压缸是增量式数字控制电液伺服元件,即步进电机作电信号-机械位移的转换元件。图图22是增量式数字控制电液伺服元件的控制方框图。 微机发出控制脉冲序列经驱动电源放大驱动步进电机运动。步进电机的运动严格与液压力放大器的运动成比,即微机的控制脉冲严格控制电液步进液压缸的运动:电液步进液压缸的位移与控制脉冲的总数成正比;而电液步进液压缸的运动速度与控制脉冲的频率成正比。因此,电液步进液压缸的控制就在于步进电机的控制。步进电机可以采用微计算机或可编程控制器(PLC)进行控制。PLC具有通用性强、可靠性高、指令系统简单、编程简便易学、易于掌握、体积小、维修工作少、现场接口安装方便等一系列优点。因而目前绝大部分采用液压传动的系统,如大型组合机床、加工中心、轧钢机的压下机构和轧辊磨床的进给机构等均采用PLC控制技术;而电液步进液压缸的PLC控制只占用PLC的35个I/ O接口及几十Bit的内存,且可以省去电液步进液压缸的控制微机使控制系统简洁、成本显著下降,可靠性大大提高,更显示出其卓越的性能。1 电液步进液压缸的PLC控制方法电液步进液压缸的控制主要有三个因素:(1)活塞行程控制。由电液步进液压缸的工作原理和特性可知电液步进液压缸的活塞位移正比于所输入的控制脉冲个数;因此可以根据电液伺服机构的位移量确定PLC输出的脉冲个数:n=L/(1)式中:L 电液伺服机构的位移量(mm) ; 电液伺服机构的脉冲当量(mm/脉冲)。(2)活塞速度控制。电液步进液压缸的活塞速度取决于输入的脉冲频率;因此可以根据电液伺服机构的速度,确定其PLC输出的脉冲频率:f=vf/60(Hz)(2)式中: vf 电液伺服机构的进给速度(mm/ min)。(3)活塞运动方向控制。电液步进液压缸的运动方向由步进电机的转向进行控制。步进电机的转向可以通过改变步进电机各绕组的通电顺序来改变其转421机床与液压20041No14向;如三相步进电机通电顺序为A - AB - B - BC - C- CA - A 时步进电机正转;当绕组按A - AC - C -CB - B - BA - A 顺序通电时步进电机反转。因此可以通过PLC输出的方向控制信号改变硬件环行分配器的输出顺序来实现,或经编程改变输出脉冲的顺序来改变步进电机绕组的通电顺序实现。2 电液步进液压缸的伺服控制、驱动及接口211 电液步进液压缸控制系统的组成电液步进液压缸的控制系统由可编程控制器、环行脉冲分配器和步进电机功率驱动器组成,其结构见图3。控制系统中PLC用来产生控制脉冲;通过PLC图3编程输出一定数量的方波脉冲,控制步进电机的转角进而控制电液步进液压缸的运动;同时通过编程控制脉冲频率,既电液步进液压缸活塞的速度;环行脉冲分配器将可编程控制器输出的控制脉冲按步进电机的通电顺序分配到相应的绕组。PLC控制的步进电机可以采用软件环行分配器,也可以采用硬件环行分配器。采用软环占用的PLC资源较多,特别是步进电机绕组相数M 4时,对于大型生产线应该予以充分考虑。采用硬件环行分配器,虽然硬件结构稍微复杂些,但可以节省占用PLC的I/ O口点数,目前市场有多种专用芯片可以选用。步进电机功率驱动器将PLC输出的控制脉冲放大到几十上百伏特、几安十几安的驱动能力。一般PLC的输出接口具有一定的驱动能力,而通常的晶体管直流输出接口的负载能力仅为十几几十伏特、几十几百毫安。但对于功率步进电机则要求几十上百伏特、几安十几安的驱动能力,因此应该采用驱动器对输出脉冲进行放大。212 可编程控制器的接口如电液步进液压缸采用硬件环行分配器,则占用PLC的I/ O口点数少于5点,一般仅为3点。其中I口占用一点,作为启动控制信号; O口占用2点,一点作为PLC的脉冲输出接口,接至伺服系统硬环的时钟脉冲输入端,另一点作为步进电机转向控制信号,接至硬环的相序分配控制端,如图4所示;伺服系统采用软件环行分配器时,其接口如图5。图4图53 电液步进液压缸PLC控制的软件逻辑由电液步进液压缸的PLC控制方法可知,应使步进电机的输入脉冲总数和脉冲频率受到相应的控制。因此在控制软件上设置一个脉冲总数和脉冲频率可控的脉冲信号发生器;对于频率较低的控制脉冲可以利用PLC中的定时器构成,如图6所示。脉冲频图6率可以通过定时器的定时常数控制脉冲周期,脉冲总数控制则可以设置一脉冲计数器C10。当脉冲数达到设定值时,计数器C10动作切断脉冲发生器回路,使其停止工作。电液步进液压缸的步进电机无脉冲输入时便停止运转,电液步进液压缸活塞定位。电液步进液压缸速度要求较高时,可以用PLC中的高速脉冲发生器。不同的PLC其高速脉冲的频率可达600010000Hz。对于的电液步进液压缸动态特性,其频率可以得到充分满足。4 应用实例与结论(1)对PLC控制的电液步进液压缸开环伺服机构进行了测试,其性能完全可以满足系统的技术要求。控制软件结构合理,接口可靠。(2)将PLC控制的电液步进液压缸用于某大型生产线的数控滑台,每个滑台仅占用4个I/ O接口,节省了微机控制系统,进给速度为vf= 011212m/min ,完全满足工艺要求和加工精度要求,工作可靠。参考文献【1】机电一体化技术手册编委会 1 机电一体化技术手册 1北京:机械工业出版社, 1999131【2】李仁定 1 电机的微机控制.北京:机械工业出版社,19991101【3】杨长能等 1 可编程序控制器基础及应用 1 重庆:重庆大学出版社 11992111【4】康 晶等 1 组合机床中数控滑台的PLC控制 1 组合机床与自动化加工技术, 2002 (8)1作者简介:康 晶:男, 195715出生于沈阳,教授,工学硕士,从事数控及机电控制技术方面的科研与教学工作。收稿时间: 2003 - 03 - 28521机床与液压20041No14/product_display.asp?B_ID=45&S_ID=90&PID=256XH 型号：XH 同步带的最小弯曲直径带型允许最小弯曲直径D，mmMXL, XXL,T2.515XL,T5,AT515L,T10 AT1020H40XH,T20AT2070XXH1003M S2M, S3M,P3M155M S4.5M, S5M,P5M258M S8M P8M4014M S14M P14M80姓名：施程指导教书：袁建国,重庆理工大学毕业设计（论文）任务书,摇臂钻床的自动卸料机构设计说明书,2011年3月20日,自动卸料机构总体结构设计,基座,自动卸料机：1基座；2数控升降控制系统；3工作台,数控升降控制系统工作原理,步进电机,固紧螺钉,固紧螺钉,液压机,固紧螺钉,数控升降控制系统由步进电机与液压机构成；步进电机由两颗螺钉固定与基座；液压机由四颗螺钉固定与基座。,工作台工作原理,步进电机,卸料盘,齿轮-皮带传动机构,工作台由1步进电机；2卸料盘；3齿轮-皮带传动机构；4工作台面构成。步进电机驱动齿轮-皮带传动机构对卸料盘进行旋转控制。卸料盘对加工料进行预紧，定位及卸料。工作台台面的几何中心设置有过孔，可通过螺钉固紧与液压机进行装配,台面,卸料盘工作原理,电磁-弹簧执行器,电磁-弹簧预紧装置,台面,台面过孔,卸料盘十字对称4个卸料孔,1：卸料盘由4个十字对称的卸料孔及16个电磁-弹簧执行器构成。2：在工作台的台面纵向位置有一过孔，用于加工完毕工件的卸料。3：送料装置将待加工工件送与卸料孔，4个对称的电磁-弹簧预紧装置；由于所有电磁-弹簧执行器采用相同弹性模量的弹簧构成，以及工作台面的具有一定的平滑度（摩擦力小），将保证待加工工件的几何中心高度配合与卸料孔的几何中心。工作前，通过摇臂钻床的定位机构对卸料孔的1个几何中心进行定位即可完成对待加工工件的精密定位。4：在电磁-弹簧执行器通电时，弹簧处于缩紧状态，此时进行送料，送料完毕，断电，弹簧膨胀，压紧及定位工件。步进电机控制驱动卸料盘旋转90度，给处于台面孔过上方的电磁-弹簧执行器进行通电，弹簧缩紧，完成卸料。,重庆理工大学毕业设计（论文）任务书题目 摇臂钻床的自动送料机构设计 （任务起止日期2010年 月 日2011年 月 日）专业 班 学生姓名 李冬晨 学 号 指导教师 袁建国 系主任 院 长 课题内容：1、分析摇臂钻床的工作原理和操作流程，论证进行自动送料的意义；提出一种合适的自动送料方案。 2、进行自动送料机构的设计。课题任务要求：1、针对课题内容撰写一篇文献综述；2、完成一篇与设计相关的英文文献翻译；3、自动送料机构设计：送料机构工作原理图、控制电路图、装配图及零件图。4、在完成上述工作基础上，撰写设计说明书；5、毕业答辩准备。主要参考文献（由指导教师选定）：1. 数控技术2. 维普中文科技期刊全文数据库（参考关键词：摇臂钻床）3. cnki中文学术期刊全文数据库同组设计者 注：1、此任务书应由指导教师填写。2、此任务书最迟必须在毕业设计开始前一周下达给学生。学生完成毕业设计（论文）工作进度计划表序号毕业设计（论文）工作任务工作进度日程安排周次12345678910111213141516171819201资料收集，完成开题报告等2正式设计3撰写毕业论文和准备答辩4毕业答辩56789注：1、此表由指导教师填写；2、此表每个学生一份，作为毕业设计（论文）检查工作进度之依据；3、进度安排请用“”在相应位置画出。毕业设计（论文）阶段工作情况检查表时间第一阶段（13周）第二阶段（414周）第三阶段（1517周）内容组织纪律完成任务情况组织纪律完成任务情况组织纪律完成任务情况检查情况教师签字签字 日期签字 日期签字 日期注：1、此表应由教师认真填写；2、“组织”纪律一栏根据学生具体执行情况如实填写；3、“完成任务情况”一栏按学生是否按进度保质保量完成任务的情况填写；4、对违纪和不能按时完成任务者，指导教师可根据情节轻重对该生提出警告或不能参加答辩的建议。电液比例阀简 介广州机床研究所液压室一、电液比例控制电液联动控制方式可分三大类,即电液开关控制、电液比例控制及电液伺服控制。就发展过程来看,首先出现的是电液开关控制。它 以 电作为发信装置,以液压阀控制执行机构,从 而实现了电气和液压的联动,为各行各业广泛机械化、自动化提供了有力的工具。虽然在这种控制方式中,液流的压力和流量需靠人 工手调,因而难于进 行 连续的、按比例的控制,闭环就更谈不上了,但是,直到今天绝大多数机器仍然采用这种控制方式。随着技术不断地发展 和提高,高速度、高精度的控制,特别是飞行器中的控制系统,要求有一个与其相适应的电液联动控制方式,因而 出现 了 电液伺服控制。电液伺服控制系统中的电液伺服阀,不单具有电液开关控制系统中的 电动换向阀开关及换向的功能,而且随着输入电信号大小的变化,输出的液压量也随之按比例地连续 地 发生变化,即不但可以用 电信号通过伺服 阀来控制液流 的通断及 流向?而且可以连续地按比例地控制液流 的压力及流 量。同时,反应快,精度高是其又 一特点。但就现状来看,电液伺服控制远远没有电液开关控制那么广泛被采用。其原 因有二?一是由于伺服控制系统造价贵,使用 维护要精细,二是由于大量 的系统并不要求那么高的精度和反应 速度。所以,六十年代后期 !# 年%出现了一种介于上述两种控制方式之 间 的 电液比例控制。电液比例控制由于具有连续地、按比例地用电信号控制液压量并能进行闭环控制等特点,所以有与电液伺服控制接近之点,又由于它的控制精度及反 应速度比开关控制为高,而且造价及使用维护等方面与电液开关控制相差不大,因此具有被广泛采用的可能性。电液比例控制最恰当地适应 了 目前自动化应用领域不断扩大的发展趋势,并为各种旧机器的技术改造创造条件。电液比例控制系统的组成及其工作过程可用图!所示 的方框图说明。输入信号以电压 &%输给电控制器,经处理、放大后向比例电磁铁输 送直流 电流 %,后者以与输入电流 %成一定比例的力 (%使控制阀的可动部分移动 或摆动%,曲汤耸耸氢氢氢氢氢) ) ) ) ) + + + + +流令, , , , ,图!从而输出的压力 %或流量 )%获得相应的值以驱动执行机构 力或位移%,当输入信号的电量发生变化时,执行机构输 出量 也发生相应的变化。这是 开环的工作过程。如果对输出量进行检测并反馈到发信机构 或 电控制器%作必要的比较和处理,使输给比例电磁铁 或力矩马达%的电流作相应变化,因而执行机构在新的状态下工作,这就是闭环系统。比例控制系统包括发信装置、功率放大器 有时二者组成一体统称电控制器%、电液比例阀、执行机构及油源五部分,系统简单、明燎。.二、电液比例阀工作原理电液比例阀也 可分成三大类,即比例压力阀、比例流量阀及 比例方向阀。它们是在普通的压力控制阀、流量控制阀及方向控制阀 的基础上,引入 电磁力马达 即比例 电磁铁%或力矩马达,代替原有的手凋部分,以实现输出的掖压量与输入的 电量一一对应,即按比例地进行控制。还有一种从电液伺服阀工作原理的基础上发展出来的多机能、多参数电液比例阀,其价格低,抗污染能力强,可靠性高,精度比 电液伺服阀差一些。 一%电液比例压力阀图/是电液比例压力先导阀的结构原理图。它主要由针阀副 或喷嘴一挡板副%、弹簧及其支承座、阀体以及比例电磁铁所组成。阀的工作原理与远程调压阀相似,前者由电信号驱动比例电磁铁进行调压,后者为手动调压,且“远程”是有一定限制的。当输入一个电流信号 0,%时,比例电磁铁产生一相应的电磁力(1?,它通 过推杆推动钢球而压缩弹簧,针阀座孔及阀的进油口的压力上升直至电磁力与液压力相平衡,此时有下列关系式?(1?去2345(106(20士37福福福卜卜月月图/即,六20!7二2, 0 ,输入 电流信 号改变为!/,则压力也发生变化,即?8去234?7二208式中?(1,电磁 力 公斤%/., 5一一液压力 公斤9厘米/%(2?弹簧力 公斤%2?,2:比例常数7阀座小孔面积 厘米/%因 此,输入 电流 的增值与压力的升降是成比例的。阀的弹簧在此是传递力的元件,如取消弹簧直接由推杆推动针阀也是可以的,但工艺上要困难一些。就该阀 的结构来看,阀本体部 分与普通 的远 程调 压阀没有什么区别。然 而,由于力马 达磁路存在磁滞以及移动部分存在摩擦力,当 电流增加 和减小时,电流与压力的关系曲线不可能重复 见 图%。为了减少这种不 重复性,在设 计结构时,应尽可能减少摩擦副或摩擦力,力马达磁路要尽可能减少磁滞即应从材质、热处理、工 艺等方面考虑,并在电控制器中考虑叠加一个颤振成分到直流电流上。图;中的。为该阀的 最低工作压力,它决定于通过该阀的流量。该阀可 以与带平衡柱塞式的溢流阀、减压 ,+额定睡性。环,分辨,重复误俪川阶跃,频宽0! 调 压 范 围+期 +二 二 +?上 二 +“?+出 头叭+,”产 、+阴州、+小、一,4刑县+”一一一+孺纂+误 差+误差+度!弟+“?疥+响亩! 赫%4! 公 斤9厘米/%+,丫.,、+,击、+,二、,、甲,。、+。,、二4。44、奋声 .了肥9卜一声+ 升9分% 4拓 对电流%+ 对压力% ? 毫安%, 秒% 4一分贝0一 4! 2 一/+=+4,!=。,!4石莎升二,!#+!. ;,!2 一8,一。+!+,!2一,!尸,。+。4。+=二4=+=.+。4=4石护乞石,! #,/!,+!.!+ 丫。,。!;! 2一,+“一”“!.!.,+几4二+!,几。!42 一(,】.=八,!+4+=?+!4石莎认升。!/ 4,+.!,!+2 一(,”一”,+4+!”“+ 二%电液比例调 速阀电液比例调速阀的结构原理见 图。由图可见,普通调 速阀的调节手柄被比例电磁铁所 代替。当有电信号输入时,可动节流阀芯!处于弹簧力与力马达的电磁力相平衡的位置上,与该位置相对应的节流边开度为3,它决定了通 过节流口的流量大小?)627式中?2系数?7开口面积 厘米/%?+ + +9记汤+ + +了了气声引引. . .一下下仁仁仁一午自自灿灿灿节流孔开口节流口前后 的压差 公斤9厘米?%。阀的节流孔为圆形,其直径为1 厘米%,节流孔的全开口面积7为76了1, 厘米%因此,开口面积7与开口度 推杆位移%的关系如下式?797二厂=.9=?二、=9=?二、广妥下石不七“。 又上一一万:9一 “又上一石一夕汀百一气百%因为减压阀保证了恒定,)7,而7与3的关系由上式分析,是一个趋近于线性的函数关系,由此,流量)与力马达铁芯 的位移可视为成比例,但存在非线性。另外,力马达 的电磁力与弹赞力总是存在下列关系?(1620623式中?2平衡弹簧的刚度。因此,由上述两式可得).名 口00,这样,只要改变输入力马达的电信号 0%的大小,即可改变通过调速阀的流量,因而可简单地实现远距离流量控制。0一 )特性曲线见图。由图可知,当06/拓额 定值时,)仍然为。,这是因为从06到0二/多 之 间,节流阀芯是空行程,使节流口有必要的覆盖。这样,电流的有 效区间 为/拓!。对于大多数使用场合,0一)特性的非线性误差并没有很严格一蹄环埃差声二一一一一卜:一工” , 0 。宕的要求,相反,为了有较好的调节特性,图往往希望在小电流区段有一个比较平坦 的 流量调节范围。如 2)0一! 的节流口就采用复合型式,以获得小流量时有较宽的电流范围。表/是电液比例单向调速 阀的型号及技术指标。型型号号压力力流量量滞环误差差重复误 差差最大电流流阶跃响响频率响响 公斤9厘米/% % % 升9分% % %拓拓多多 毫安% % %应时间间应 赫% % % 对额定电流% % % 对额定流量% % % % % 秒% % %一;分贝贝 2)0一! # . ! 。! ! !# 。/ 2)0一(/ !& &/ 。!/ 。 2)0一(#; # ! ! ! ! ! ! ! ! ! 2)0一(! & &! 2)0一(!# & &!# 三%电液比例方向阀电液比例方向阀是电液比例压力阀与液动换向阀的组合。一般用电液比例减压阀作为先导级,以其出口压力来控制液动换向阀的正 反向开口量的大小,从 而控制液压系统的流量大小和液流方向。图#是该阀的结构示意图。其工作原理?当直流电信号愉给力马达 或%时,电磁力推动减压 阀阀芯!向右 左%移动,这时压力油经减压阀减至?从油道/、引到减压阀的右 左%端面,当,作用在端面上的力与力马达的电磁力相 等时,减压阀 阀芯处于平衡状态,同时,?经孔道/通到液动阀的右 左%端,推动向左 右%移动,直 至左 右%端上的弹簧被压缩并达到平衡为止。此时,液动换向阀有一对应的开口量,亦即有一对应的流量。因此,通过该阀的流量及油流方9 9 99: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : :卜州卜卜9 9 9 9 9卜一卜. . .一一: 丰一: 一一一一一一一一一一一一一一一一一一. . . . .厉刁价价4 4 499? 卜乙名名协入当当撇撇撇撇群群饮饮饮饮燃燃燃燃燃燃燃燃燃燃燃叙叙叙叙叙叙叙激夔夔夔夔夔夔王王王王王王王王王王铆铆铆铆铆铆铆铆铆铆铆铆铆铆铆铆铆铆铆铆铆铆铆铆铆而而服服玉.? ? ?了了了了 刃严严4=丫丫丫丫丫丫丫丫丫丫丫丫丫丫丫卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜丫丫丫丫丫丫丫口口口口口口口口口口日日日日4 4 4门+ + + + + + + + + + + + +刃刃刃飞飞飞口口日日口口 4 4 4 口口口浏浏口 4 4 4犷犷笼笼笼笼笼笼买买买买引引引引引引引引注注注注注注注注 仁仁万 连连气气气气气气气气气气气气气气气. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .过过羊羊物粼粼 翻翻留留 葬葬? ? ? ? ?, , ,尸尸蓬蓬参参9 9 9 9 9 9 9 9 9口 . . . . . . . . . . . . . 9 9 9 9 9 9 9 9 94 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 49 9 9 9 9 9 9 9 9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .冷冷冷冷冷向 一或一7 %可由输入电信号的大小及方向来控制。为了减少负载变化对执行机构速度的影响,往往将电液比例方向阀与定差减压阀或溢流阀有机地组合在一起,组成电液比例复合阀。电液比例方向阀的效 率高、结构 简单、加工方便、价格也低、抗油的污染性好,但动态性能不如伺服阀,适用于对一般机械的执行机构进行速度、力、位置的控制,是一种用途较广的 电液比例控制元件。上面我们介绍的三种电液比例阀是我所已经研制和正在研制的比例阀结构型式。就电液比例阀结构来看,由于可采用不同型式的电磁力马达、力矩马达以及何服电机,还由于可采用不 同型式的阀本体结构 如可用喷嘴一挡板来控制压力,可用回转式阀芯改变节流开口面积,可用移板式换向阀结构等等%。因此,已出现的比例阀的结构型式是很多的。这里就不一一介绍 了。三、电液比例阀的应用电液比例控制集中了液压反应快、输出力 扭矩%大的优点以及电气装置 的灵活性和 电子装置易于进行发信、检测、比较、记忆等等的特长,可发挥很好的控制性能,已逐渐被重视,有可能发展成为一种很有前途的电一液联动控制方式。电液比例阀可应用于要求对液压量进行连续的或按某一规律进行调节的场合。它有可能用于机器的 遥控及自动控制甚至有可能用于某些要求不高的适应控制系统中。下面介绍几个使用 电液比例阀的例子,供讨论参考。 一%电液比例压力阀用于轧机卷取机构首钢公 司、北京第三轧钢厂改装一台薄带轧机的卷 取机构,以电液比例压力阀控制卷取机油马达的输出扭矩,保持卷取张力恒定。详细介绍见本刊本期北京第三轧钢厂 的“冷轧卷取机液压驱动系统介绍”一文。控制系统简图 见图。一#.轧机对卷取机构的要求是?当钢带不断从轧辊中轧制出来,卷取 机应以恒定的张力将其卷起来,即发生变化时,要保证张力不变,必须满足下式.常数所以,油 马达的输出扭矩及其进口压力为?、3二 6!. 。二。,。 6.找6八找!。 即油 马达的进口压力必须随着卷筒卷料直径 的增减而成正 比例增减。图所示系统是 闭环控制系统。当轧机工作时,先给定一个张力值给电控制器,它与张力计检测实际张力值进行比较,若比较结果 的偏差 达到某一定值,则控制器输给比例压力阀的 电压 就增加一个 相 应值,使值上升,因而值以及值也相应增加,上述偏差就会消失或减少。然后,当卷径继续增大时,实际张力又会下降,偏差就重新出现,因而 重复上述调节过 程。这样,实际张力就在许可 的范围内摆动,以满足轧机的要求。顺便提一 下,随着卷径不断增大,油马达的转速就会相应 下降,即油马达所需要的流量也 不断减少。为了节约油泵 电机的功率消耗,溢 流阀的溢流量必须不断 有级的%调整,恒溢流量控制装置 就是为此 目的而设置的。几个月来的 生产实践证 明,上述控制系统是可行的。与直流电机系统对比有下列特点?!.投资少,见效快。投资仅及直流电机系统的几 分之一,/.张力波动极少,约为直流 电机 系统的几分之 一,.因调速范围宽,很容易实现!?的卷径比?.操作容易,维修方便? .轧机速度提高以后,+=需要大功率油 泵和 油马达,卜未一已一一一一一一一一一一:一一一一目前尚有困难。匕十一, 尸一一一一一一一一一二一!一丁浴进给油缸,乃奋峭飒 二%电液比例调速叭阀用于转塔车床进给系统4,。由赛+,。?./ 犷尸一 # 一!型是半自动转塔车床,其半自动循环 用程序控制。图;为原机床转塔油缸进给系统图。赎任纷斧图;该系统中分别由一个)一! ,两个)一! 调节三种进给速度即?、?、?。工作时,可由操作者按照实际情况选择转塔刀架各面所需的进给速度。如?、?、?均不能满足某一速度的要求时,应由人工手调某一调速阁直至达到要求为止。图是改用电液比例调速阀的系统图。使用时,电控制器上有三个电位器旋钮可调节?、/、。比较图;、图两个系统可以看到,采用比例阀后有下述特点?由一个2)0一 代替0一/ ,)一 ,二个)一! 及一个三位四通 电磁阀,系统简化了,少少甲叹了一一一直接手调电位器代替了手调调速阀,操作方便了,增加电控制器,使电气工作量增加了。关于上述两个系统的优劣比较尚难定论,需通过实践检验。 三%电液比例方向阀用于船壳表面除锈喷漆系统目前比较先进的船壳除锈工艺是用“水枪”把高速水流喷向待除锈的船壳表面,靠水流冲击力将锈层剥落,表面清理 以后,将“水枪”换成喷枪把新漆涂上船壳。上述除锈喷漆工艺过程可以自动进行。方法是?在船坞边上设置一个移动机架,它由油马达拖动,沿与船体中心线相平行的轨道上行走,机架上再设置可上下移动的升降机构 它也由油马达拖动%,升降机构上装有由油缸推动的曲伸臂。最外面 的臂上有一个平台可安装“水枪”、喷枪等设备。工作时有两种情况?!.若预 知船壳表面 曲线,则可按给定曲线编排程序,再按程序来控制各电液比例方向阀,使机架、升降机构以及各曲伸臂的运动得 到控制,则平台与船壳表面 总是保持一定的 距离,以确保除锈喷漆工艺的实施。/.若船壳曲线参数未知,则可在平台上设置测距装置,由该装置发信控制各电液比例方向阀。该系统主要部分 的方框见图! 。屯: 注?荷兰已有这种系统,共用四个电液比例方向阀%电电电电电电电电电电楼楼楼楼曲臂臂臂网网制制制制制制制制制制器器器图! 四%参考图例以下的这些图 例是按照一 些单位所提出的要求来草拟的,仅供讨论参考。.;!.工作台往复运动控制系统用电液比例方向复合阀 见图%,系统简单明嗦。图中附有流量与电磁力马达愉入 电流之 间的关系。工作台 往复这动电流剑剑剑铆铆铆铆铆铆铆铆铆铆铆铆铆铆铆铆铆铆铆铆铆铆铆铆铆铆铆铆铆铆厂一二一几一一俨 峰 智” , , ,呜呜、., ,一一一二 :一 叮一一一一下 一门% % %+ + + + +. . 口. . . . . . . .月.曰. . . . . . + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +一一汗汗 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4洲洲口口砧砧刃袱以, , , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 4 4 4 4. . . . . . .厂一一, , , 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4+ + + + + + + + + 日止贡一一一一州州口口口口口+ + + + + + + + + 洲洲洲巳巳不杯二一一一叫叫匕匕任任日日甘甘、 + + + 一一一一一一一一一一一一一一一一一一一、 . . .,日. . .阵阵. . . . .4 4 4一。 、 .% % %!.一一一一一门门门门门门门门门门门门门门门门门门门门门门门门门门门门门门门 ?, , , ,图!/.卧轴画 台平 面磨床控制 系统该机床工作时要求工作台转速随砂轮厚度中心线与工作台迥转中心之间的距离而变化,即为常数 所谓恒线速度磨 4 0%。图! /系统可能达到上述要求。.车床值功率车削进给系统车削带台阶的轴类零件,希望床头箱电机按恒功率控制,则如图! 所示,当切深为?时,采用?的进给速度。床头电机处于最佳工作状态,切深 改变为?时,进给速度仍为,电机功率发生变化,测量这个变化可改变进给速度为/,使 电机功率恢复到最佳状态。为达到上述 目的只需采用 一只 电液比例 调速阀控制刀架的进给速度即可。同样,在车削端面、切断等等均可考虑恒功率车削。生生生生生生生. . . . .,生生毛毛毛毛毛红二傲. ?图!/图!四、电磁力马达及电控制器电磁力马达 和 电控制器方面的工作我们做得很少,掌握的资料也不多,下 面仅就我们的认识水平作一简单介绍。 一%力马达 比例 电磁铁%力马达可分移动式和悬挂式两种。悬挂式力马达的位移量较小,但无摩擦环节,适用于喷嘴:一挡板结构。 见图! %移动式电磁 铁又分平底和锥底两种,前者线性较好,后者力较大。 见图! 及! #%移动比例 电磁铁在结构性能上与一般直流电磁铁不同的地方是? !%移动铁芯需支承在滚动轴承上 以减少粘滞摩擦,提高工作灵敏度,减少滞环误差, /%电磁铁内腔要充满油液,使其形成一个阻尼器,提高工作稳定性。并且要有排气装置。.!纂纂罐夔骂骂骂骂骂骂骂骂骂骂骂骂骂骂骂骂骂骂受受挤擎澡纷士进鉴藕藕藕藕藕藕藕藕藕藕藕藕藕华华华华华华华华分任派盖山盖盗止比主州州州4 4 4、吠几礴, , , , , , ,二二日竺! ! ! !0 0 0%口 卜、+ + + + +图! 图! # %一般直流 电磁铁只要在工作电压范围内具有足够的力能保证滑阀换向可靠就行了。比例阀力马达 的特性必须基本上保证输出力与输入 电流成线性关系,即输出力与铁芯所在位置无关而只与输入 电流成正 比。 见图! 及! ;%?洲。牛叶 咔长断%月门月月月门二?,:“”?,占? ! ,# # #、% % %? ? ? ? ?。、释赞良力力! ! ! ! !& & &妙 一甲一一( ( (乙乙乙乙泛乌(犷犷犷犷犷一( ) ) ) ) ) ) ) ) )、烈匕一一一二二二二二二气气、吞 口闷卜) ) ) )一一+ + + + + + + + + + +一气斗斗, 二习习.+、图/0图飞1234比例阀有一个滞环要求,所以力马达本身也要尽量减少滞环误 差2即输入电流增加和减少 时,对于同一个电流位力马达输出力敞重夏误差4。为此,除 了必须减少粘滞摩擦外,在选用磁性材料及其热处理等方面,应尽 量减少矫顽力,一般用 电工纯铁经适 当处理 可达 到要求。2二4电 控制器电液比例控制主要组成部分 之 一的电控制器必须具备下 列特点)2/4通用的电控制器应能满足经常采用的信号输入,如行程开关、各种继电器、各种参数的检测信号,可 调 电位器等。24任何电控制器 包括通用 和专用的,其输出 电流 中应 具有一个小振幅2一般不超过最大值的5 拓4的颤振成分,2其频率一般为/ 赫芝4这对电液比例阀的工作非常有利6对于各类阀,它可使粘滞摩擦大大减小,且消 除 了静摩擦力2因为