液压伺服系统工作原理及实例

液压伺服系统的原理及实例,伺服系统(又叫随动系统或跟踪系统)是一中自动控制系统,在这种系统中执行机构能以一定的精度自动地按照输入信号的变化规律动作。液压伺服系统：凡是采用液压控制元件和液压执行元件,根据液压传动原理建立起来的伺服系统,都称为液压伺服系统。,电液伺服控制系统,电液伺服控制系统是由电气的信号处理部分与液压的功率输出部分组成的闭环控制系统。具有控制精度高、响应速度快、信号处理灵活、输出功率大、结构紧凑、重量轻等特点。应用广泛。,1、液压伺服控制的工作原理,图示为一液压伺服系统原理图,Xi为阀芯位移(做为系统的输入量),Xp缸体位移(做为系统的输出量),系统中阀体和缸体作成一体,构成反馈连接。系统中输出位移能够精确地复现输入位移的变化,同时它输入的机械量转换成很大的输出力,因此也是一个功率放大装置。,2、液压伺服系统的构成,输入元件给出输入信号,加于系统的输入端。反馈测量元件测量系统的输出量,并转换成反馈信号。输入元件和反馈测量元件都可以是机械的,电气的,液压的或其组合。比较元件将反馈信号与输入信号进行比较,产生偏差信号加于放大装置,该元件一般不单独存在。,转换放大装置将偏差信号的能量形式进行变换并加以放大。,执行结构是液压缸或液压马达。,3、电液伺服阀,电液伺服阀既是电液的转换元件也是功率放大元件,它将小功率的电信号输入转换成大功率的液压能输出。由电液伺服阀构成的伺服系统叫电液伺服系统。电液伺服阀已标准化、系列化。我国70年代开始批量生产QDY系列和DY系列电液伺服阀。,3、电液伺服阀,QDY系列伺服阀属于干式力矩马达喷嘴挡板滑阀式力反馈伺服阀。该系列电液伺服阀性能质量都非常过关,应用较多。DY系列伺服阀是动圈双级滑阀式伺服阀,冶金矿山行业用的较多。图示为QDY电液伺服阀原理图,QDY的基本组成如下图：,3、电液伺服阀,电液伺服阀的类型和结构很多,但是,都是由电气机械转换器和液压放大器所构成。电气机械转换器也成“力马达”或“力矩马达”,它将输入的电信号(电流或电压)转换成力或力矩输出,去操纵阀芯的位移。电气机械转换器的输出力或力矩很小,在流量比较大的情况下,无法直接驱动阀芯,此时要增加前置放大级,将输出力或力矩放大。前置放大级是喷嘴挡板阀,功率放大级是滑阀。,3、电液伺服阀,4、液压伺服控制系统举例,(1)液压仿形刀架,该系统的反馈是机械反馈,4、液压伺服控制系统举例,(1)液压仿形刀架,该系统的反馈是机械反馈,4、液压伺服控制系统举例,(2)电液位置伺服控制系统该系统控制工作台的位置,使之按照指令电位器给定的规律变化.指令电位器将滑臂的位置指令Xg转换成电压Ug.工作台位置Xf由反馈电位器检测,转换成电压Uf.两个电位器接成桥式回路,电桥的输出电压UUgUfK(XgXf),K电位器增益.当工作台位置Xf与指令位置Xg一致时,XfXg,即U0.,4、液压伺服控制系统举例,电液伺服阀处于零位,没有流量进出系统,工作台不动.当指令电位器向右移动一个位移UKXg,经放大去控制电液伺服阀,输出压力油推动工作台右移,同时使工作台位移增加,当增加量为UXfXfXgXg0,工作台重新停止.,该系统是一个电量反馈的闭环控制系统。该系统的工作原理方块图为