《液压与气动技术》电子教案第17单元课：多缸工作控制回路、液压伺服控制回路

《液压与⽓动技术》电⼦教案第17单元课：多缸⼯作控制回路、液压伺服控制回路
第17单元课：多缸⼯作控制回路、液压伺服控制回路
引⼊新课
⼀、复习和成果展⽰
1.知识点回顾
（1）压⼒控制回路的种类。

（2）压⼒控制回路的⼯作原理及应⽤。

（3）速度控制回路的种类。

（4）速度控制回路的⼯作原理及应⽤。

（5）容积调速回路的调节⽅法及应⽤。

2.成果展⽰
由26-30号学⽣展⽰第16单元课的理实作业，⽼师点评，纠正错误点。

⼆、项⽬情境
⼩王刚刚从事液压回路设计⼯作，但他对多缸⼯作控制回路和液压伺服控制回路的⼯作原理不太清楚。

通过本节课的学习，我们来帮助⼩王解决这个问题。

三、教学要求
1.教学⽬标
（1）掌握多缸⼯作控制回路的种类。

（2）掌握多缸⼯作控制回路的⼯作原理及应⽤。

（3）掌握多缸⼯作控制回路的实现⽅式。

（4）液压伺服回路的⼯作原理、特点以及分类。

2.重点和难点
（1）多缸⼯作控制回路的种类。

（2）多缸⼯作控制回路的⼯作原理及应⽤。

（3）多缸⼯作控制回路的实现⽅式。

（4）液压伺服回路的⼯作原理、特点以及分类。

教学设计
任务1：多缸⼯作控制回路
⼀、相关知识
液压系统中，⼀个油源往往可驱动多个液压缸。

按照系统的要求，这些液压缸或顺序动作，或同步动作，多缸之间要求能避免在压⼒和流量上的相互⼲扰。

1.顺序动作回路
此回路⽤于使各液压缸按预定的顺序动作，如⼯件应先定位、后夹紧、再加⼯等。

按照控制⽅式的不同，有⾏程控制和压⼒控制两⼤类。

（1）⾏程控制的顺序动作回路
1）⽤⾏程阀控制的顺序动作回路
在图7-28所⽰的状态下，A、B两缸的活塞皆在左端位置。

当⼿动换向阀C左位⼯作时，缸A右⾏，实现动作①。

在挡块压下⾏程阀D后，缸B右⾏，实现动作②。

⼿动换向阀复位后，缸A先复位，实现动作③。

随着挡块后移，阀D复位，缸B退回，实现动作④。

⾄此，顺序动作全部完成。

图7-28 ⽤⾏程阀控制的顺序动作回路
2）⽤⾏程开关控制的顺序动作回路
如图7-29所⽰的回路中，1Y A通电，缸A右⾏完成动作①后，⼜触动⾏程开关1ST 使2Y A通电，缸B右⾏，在实现动作②后，⼜触动2ST使1YA断电，缸A返回，在实现动作③后，⼜触动3ST使2Y A断电，缸B返回，实现动作④，最后触动4ST使泵卸荷或引起其他动作，完成⼀个⼯作循环。

⾏程控制的顺序动作回路的换接位置准确，动作可靠，特别是⽤⾏程阀控制的回路换接平稳，常⽤于对位置精度要求较⾼的场合。

但⾏程阀需布置在液压缸附近，改变动作顺序较困难。

⽽⽤⾏程开关控制的回路只需改变电⽓线路即可改变顺序，故应⽤较⼴泛。

图7-29 ⽤⾏程开关控制的顺序动作回路
（2）压⼒控制的顺序动作回路
压⼒控制的顺序动作回路常采⽤顺序阀或压⼒继电器进⾏控制。

图7-30所⽰为⽤压⼒继电器控制的顺序动作回路。

当电磁铁1YA通电后，压⼒油进⼊A缸的左腔，推动活塞按①⽅向右移⽽碰上⽌挡块后，系统压⼒升⾼，安装在A缸进油腔附近的压⼒继电器发出信号，使电磁铁2YA通电，于是压⼒油⼜进⼊B缸的左腔，推动活塞按②⽅向右移。

回路中的节流阀以及和它并联的⼆通电磁阀是⽤来改变B缸运动速度的。

为了防⽌压⼒继电器乱发信号，其压⼒调整值⼀⽅⾯应⽐A缸动作时的最⼤压⼒⾼0.3～0.5 MPa，另⼀⽅⾯⼜要⽐溢流阀的调整压⼒低0.3～0.5 MPa。

图7-30 ⽤压⼒继电器控制的顺序动作回路
2.同步回路
使两个或多个液压缸在运动中保持相对位置不变且速度相同的回路称为同步回路。

在多缸液压系统中，影响同步精度的因素很多，例如液压缸外负载、泄漏、摩擦阻⼒、制造精度、结构弹性变形以及油液中含⽓量等都会使运动不同步，同步回路要尽量克服或减少这些因素的影响。

（1）并联液压缸的同步回路
1）⽤并联调速阀的同步回路
如图7-31所⽰，⽤两个调速阀分别串接在两个液压缸的回油路（或进油路）上，再并联起来，⽤以调节两缸运动速度，即可实现同步。

这是⼀种常⽤的⽐较简单的同步⽅法，但因为两个调速阀的性能不可能完全⼀致，同时还受到载荷变化和泄漏的影响，故同步精度较低。

2）⽤⽐例调速阀的同步回路
该回路如图7-32所⽰，其同步精度较⾼，绝对精度达0.5 mm，⾜以满⾜⼀般设备的要求。

该回路使⽤⼀个普通调速阀C和⼀个⽐例调速阀D，各装在由单向阀组成的桥式整流油路中，分别控制缸A和缸B的正反向运动。

当两缸出现位置误差时，检测装置发出信号，调整⽐例调速阀的开⼝，修正误差，即可保证同步。

图7-31 ⽤并联调速阀的同步回路图7-32 ⽤⽐例调速阀的同步回路（2）串联液压缸的同步回路
1）普通串联液压缸的同步回路
图7-33所⽰为两个液压缸串联的同步回路。

以第⼀个液压缸的回油腔排出的油液被送⼊第⼆个液压缸的进油腔，若两缸的有效⼯作⾯积相等，两活塞必然有相同的位移，从⽽实现同步运动。

由于制造误差和泄漏等因素的影响，该回路同步精度较低。

2）带补偿措施的串联液压缸同步回路
如图7-34所⽰两缸串联，A腔和B腔⾯积相等，使进、出流量相等，两缸的升降便得到同步。

⽽补偿措施使同步误差在每⼀次下⾏运动中都可消除。

例如阀5在右位⼯作时，液压缸下降，若缸1的活塞先运动到底，它就触动电⽓⾏程开关1ST，使阀4通电，压⼒油便通过该阀和单向阀向缸2的B腔补⼊，推动活塞继续运动到底，误差即被消除。

若缸2先到底，触动⾏程开关
2ST，阀3通电，控制压⼒油使液控单向阀反向通道打开，缸1的A腔通过液控单向阀回油，其活塞即可继续运动到底。

这种串联液压缸的同步回路只适⽤于负载较⼩的液压系统中。

图7-33 普通串联液压缸的同步回路图7-34 带补偿措施的串联液压缸同步回路
3.互不⼲扰回路
在多缸液压系统中，往往由于⼀个液压缸的快速运动⽽吞进⼤量油液，造成整个系统的压⼒下降，⼲扰了其他液压缸的慢速⼯作进给运动。

因此，对于⼯作进给稳定性要求较⾼的多缸液压系统，必须采⽤互不⼲扰回路。

图7-35所⽰为双泵供油多缸互不⼲扰回路，各缸快速进退皆由⼤泵2供油，当任⼀缸进⼊⼯进时，则改由⼩泵1供油，彼此⽆牵连，也就⽆⼲扰。

图⽰状态各缸原位停⽌。

当电磁铁3Y A、4YA通电时，阀7、阀8左位⼯作，两缸都由⼤泵2供油做差动快进，⼩泵1供油在阀5、阀6处被堵截。

设缸A先完成快进，由⾏程开关使电磁铁1YA通电、3YA断电，此时⼤泵2对缸A的进油路被切断，⽽⼩泵1的进油路打开，缸A由调速阀3调速做⼯进，缸B仍做快进，互不影响。

当各缸都转为⼯进后，它们全由⼩泵1供油。

此后，若缸A⼜率先完成⼯进，则⾏程开关应使阀5和阀7的电磁铁都通电，缸A即由⼤泵2供油快退。

当各电磁铁皆断电时，各缸皆停⽌运动，并被锁于所在位置上。

图7-35 双泵供油多缸互不⼲扰回路
⼆、实践训练
1.任务下达
图7-36中各缸完全相同，负载F A>F B。

已知节流阀能调节缸速并不计压⼒损失，试判断图7-36（a）和图7-36（b）中哪⼀个缸先动？哪⼀个缸速度快？说明原因。

（a）（b）
图7-36
2.学⽣实践
按上述要求完成操作。

任务2：液压伺服控制回路⼯作原理与特点
⼀、相关知识
1.液压伺服系统概述
（1）液压伺服系统的⼯作原理
图10-1 机液位置伺服系统原理图
1—溢流阀；2—泵；3—阀芯；4—阀体（缸体）
图10-1所⽰为机液位置伺服系统原理图。

它是⼀个具有机械反馈的节流型阀控缸伺服回路。

它的输⼊量（输⼊位移）为伺服阀阀芯3的位移X i，输出量（输出位移）为液压缸的位移X o，阀⼝a、b的开⼝量为X v。

滑阀的阀体4与液压缸连成⼀体，组成液压伺服拖动装置。

当伺服阀阀芯处中间位置（X v=0）时，各阀⼝均关闭，液压缸不动，系统处于静⽌状态。

当给阀芯3⼀个输⼊位移X i后，阀⼝a、b便有⼀个相应的开⼝量X v，使压⼒油经阀⼝b进⼊液压缸右腔，左腔油液经阀⼝a回油箱。

液压缸在液压⼒作⽤下右移X o，阀体也就右移X o，使阀⼝a、b的开⼝量减⼩（X v=X i–X o），直到X o=X i，X v=0时，阀⼝关闭，液压缸停⽌运动，从⽽完成液压缸输出位移对伺服阀输⼊位移的跟随运动。

由此可见，只要给伺服阀⼀个有规律的输⼊信号，执⾏元件就会⾃动⽽准确地按这⼀规律跟随运动。

（2）液压伺服系统的特点
液压伺服系统具有以下四个主要特点：
1）液压伺服系统是⼀个随动系统即输出量能⾃动跟随输⼊量的变化⽽变化。

2）液压伺服系统是⼀个负反馈系统系统的输出量之所以能跟随输⼊量变化，是因为两者之间有反馈联系。

⽽反馈的⽬的是减⼩和⼒图消除输出量与给定值之间的误差，这就是负反馈。

液压伺服系统必须采⽤负反馈。

3）液压伺服系统是⼀个有误差系统系统⼯作时，总是在减⼩或⼒图消除误差，但在其⼯作的任何时刻都不能完全消除误差。

没有误差，系统就⽆法⼯作。

4）液压伺服系统是⼀个⼒或功率的放⼤系统即执⾏装置输出的⼒和功率可以远远⼤于输⼊信号的⼒和功率。

（3）液压伺服回路的分类
液压伺服回路的类型很多，也有多种分类⽅法，见表10-1。

表10-1 液压伺服回路的分类
2.液压伺服阀
液压伺服阀是液压伺服系统中的主要控制元件，它的性能直接影响系统的⼯作性能。

液压伺服阀能将⼩功率的位移信号转换为⼤功率的液压信号，所以也称为液压放⼤器。

常⽤的液压伺服阀有滑阀、喷嘴挡板阀和射流管阀等。

其中滑阀的结构形式多样，应⽤⽐较普遍。

（1）滑阀
根据滑阀控制边（起节流作⽤的⼯作边）数⽬的不同，可将其分为单边滑阀、双边滑阀和四边滑阀。

如图10-2（a）所⽰的单边滑阀，它只有⼀个控制边。

压⼒油进⼊液压缸的有杆腔后，经过活塞上的固定节流孔a进⼊⽆杆腔，压⼒由p s降为p1，然后再经过滑阀唯⼀的控制边（可变节流⼝）流回油箱。

若液压缸不受外载作⽤，则p1A1=p s A2，液压缸不动。

当阀芯左移时，开⼝量x V增⼤，⽆杆腔压⼒p1则减⼩，于是p1A1
图10-2滑阀的⼯作原理如图10-2（b）所⽰的双边滑阀，它有两个控制边。

压⼒为p s的⼯作油液⼀路直接进⼊液压缸有杆腔，腔内压⼒p2=p s；另⼀路经滑阀左控制边的开⼝x V1和液压缸⽆杆腔相通，并经滑阀右控制边的开⼝xＶ2流回油箱，所以是两个可变节流⼝控制液压缸⽆杆腔的压⼒和流量。

显然，液压缸⽆杆腔的压⼒p1
图10-2 滑阀的⼯作原理
如图10-2（c）所⽰的四边滑阀，它有四个控制边，开⼝x V1、x V2分别控制进⼊液压缸两腔的压⼒油，开⼝x V3、x V4分别控制液压缸两腔的回油。

当滑阀左移时，液压缸左腔的进油⼝x V1减⼩，回油⼝x V3增⼤，p1减⼩；与此同时，液压缸右腔的进油⼝x V2增⼤，回油⼝x V4减⼩，p2增⼤，使活塞也向左移动。

与双边滑阀相⽐，四边滑阀同时控制液压缸两腔的压⼒和流量，故调节灵敏度更⾼，⼯作精度也更⾼。

由上述可知，单边、双边和四边滑阀的控制原理是相同的。

控制边数越多，控制性能越好，但其结构⼯艺也越复杂。

通常单边、双边滑阀⽤于⼀般精度的系统，四边滑阀多⽤于精度要求⾼的系统。

根据滑阀在零位（中间位置）时其阀芯凸肩宽度L与阀体内孔环槽宽度h的不同，滑阀的开⼝形式有负开⼝（L>h）、零开⼝（L=h）和正开⼝（L
（a）（b）（c）
图10-3 滑阀的三种开⼝形式
（2）喷嘴挡板阀
喷嘴挡板阀有单喷嘴式和双喷嘴式两种，两者的⼯作原理基本相同。

图10-4所⽰为双喷嘴挡板阀的⼯作原理，它主要由挡板1、喷嘴2和3、固定节流孔4和5等元件组成。

喷嘴与挡板的间隙δ1和δ2构成了两个可变节流⼝。

当挡板处于中间位置时，两个喷嘴与挡板的间隙相等，即δ1=δ2，液阻相等，因此p1=p2，液压缸不动。

压⼒油经固定节流孔4和5、间隙δ1和δ2流回油箱。

挡板向左偏摆，则δ1减⼩，δ2增⼤，p1上升，p2下降，液压缸便左移。

因喷嘴和缸体连接在⼀起，故喷嘴也向左移，形成负反馈。

当喷嘴跟随缸体移动到挡板两边对称位置时，液压缸便停⽌运动。

若挡板反向偏摆，则液压缸也反向运动。

与滑阀相⽐，喷嘴挡板阀的优点是结构简单，加⼯⽅便，挡板运动阻⼒和惯性⼩，反应快，灵敏度⾼，对油液污染不太敏感。

其缺点是⽆⽤的功率损耗⼤，因⽽只能⽤在⼩功率系统中。

多级放⼤液压控制阀中的第⼀级多采⽤喷嘴挡板阀。

图10-4 双喷嘴挡板阀的⼯作原理
1—挡板；2、3—喷嘴；4、5—固定节流孔
（3）射流管阀
图10-5所⽰为射流管阀的⼯作原理。

射流管阀主要由射流管1和接收板2组成。

射流管可绕⽀承点O摆动。

压⼒油从管道进⼊射流管后经喷嘴射出，经接收孔a、b进⼊液压缸两腔。

液体的压⼒能通过射流管的喷嘴转换为液体的动能。

液流被接收后，⼜将其动能转变为压⼒能。

当射流管在中位时，两接收孔内的压⼒相等，液压缸不动。

当射流管向左偏摆时，进⼊孔a的油液压⼒⼤于进⼊孔b的油液压⼒，液压缸向左移动。

由于接收板和缸体连接在⼀起，因此接收板也向左移动，形成负反馈。

当喷嘴恢复到中间位置时，液压缸便停⽌运动。

图10-5射流管阀的⼯作原理
1—射流管；2—接收板；3—液压缸
射流管阀的最⼤优点是抗污染能⼒强，⼯作可靠，寿命长，这是因为它的喷嘴孔直径较⼤，不易堵塞。

另外，它的输出功率⽐喷嘴挡板阀⾼。

它的缺点是射流管运动部件惯性⼤，能量损耗⼤，特性不易预测。

射流管阀常⽤于对抗污染能⼒有特殊要求的场合。

需要说明的是，以上介绍滑阀、喷嘴挡板阀和射流管阀的⼯作原理时，其反馈都为直接位置反馈，即都是阀和缸体（或活塞）固连形成负反馈，阀移动多少，缸体（或活塞）便移动多少。

实际应⽤中，反馈可以有多种形式，输⼊与输出的关系也可以成⼀定的⽐例。

3.电液伺服阀
电液伺服阀既是电液转换元件，⼜是功率放⼤元件，它能将⼩功率的电信号转换为⼤功率的液压信号。

电液伺服阀具有体积⼩、结构紧凑、放⼤系数⾼、控制性能好等优点，在电液伺服系统中得到⼴泛应⽤。

图10-6（a）所⽰为⼀种典型的电液伺服阀的结构原理，它由电磁和液压两部分组成，其图形符号如图10-6（b）所⽰。

电磁部分是⼀个⼒矩马达，液压部分是⼀个两级液压放⼤器。

第⼀级是双喷嘴挡板阀，称前置放⼤级；第⼆级是零开⼝四边滑阀，称功率放⼤级。

（a）结构原理（b）图形符号
图10-6电液伺服阀
1—过滤器；2—固定节流孔；3—滑阀；4—喷嘴；5—挡板；
6—弹簧管；7—线圈；8—永久磁铁；9、11—导磁体；10—衔铁
⼒矩马达把输⼊的电信号转换为⼒矩输出。

它主要由⼀对永久磁铁8、上下导磁体9和11、衔铁10、线圈7和弹簧管6等组成。

永久磁铁把上下两块导磁体磁化成N极和S极。

当通有控制电流时，衔铁被磁化，如果衔铁的左端为N极，右端为S极，则由于同性相斥、异性相吸的原理，衔铁逆时针⽅向偏转，同时弹簧管弯曲变形，产⽣反⼒矩，直到电磁⼒矩与弹簧管反⼒矩相平衡为⽌。

电流越⼤，产⽣的电磁⼒矩也越⼤，衔铁偏转的⾓度θ就越⼤。

⼒矩马达产⽣的⼒矩很⼩，⽆法直接操纵滑阀以产⽣⾜够的液压功率。

所以，液压放⼤器⼀般都采⽤两级放⼤。

在图10-
6（a）所⽰的结构中，⼒矩马达、喷嘴挡板阀、滑阀三者通过挡板5下端的反馈杆建⽴协调关系。

衔铁、挡板、反馈杆、弹簧管是连接在⼀起的组合
件，反馈杆具有弹性，其端部⼩球卡在滑阀阀芯的中间，将滑阀产⽣的位移转换为⼒，反馈到衔铁上。

当没有控制电流时，衔铁处于中位，挡板也处于中位，p1=p2，滑阀阀芯不动，四个阀⼝均关闭，因此⽆液压信号输出。

当有控制电流时，若衔铁逆时针⽅向偏转，则挡板向右偏移，p1升⾼，p2降低，推动滑阀阀芯左移。

此时反馈杆产⽣弹性变形，对衔铁挡板组件产⽣⼀个反⼒矩，⼀⽅⾯带动挡板向中位移动，从⽽使滑阀阀芯两端的压⼒差相应地减⼩；另⼀⽅⾯产⽣反作⽤⼒，阻⽌滑阀阀芯继续左移。

最终，当作⽤在衔铁挡板组件上的电磁⼒矩与弹簧管反⼒矩、反馈杆反⼒矩达到平衡时，阀芯停⽌运动，取得⼀个平衡位置，并有相应的流量输出。

输⼊电流越⼤，滑阀阀芯的位移就越⼤。

当控制电流反向时，衔铁顺时针⽅向偏转，滑阀阀芯右移，输出压⼒油也反向流动。

从上述原理可知，滑阀阀芯的位置是由反馈杆组件的弹性变形⼒反馈到衔铁上与电磁⼒平衡⽽决定的，故称此阀为⼒反馈式电液伺服阀。

因采⽤两级液压放⼤，所以⼜称为⼒反馈式两级电液伺服阀。

⼆、实践训练
1.任务下达
简述液压伺服系统的特点？
2.学⽣实践
按上述要求完成操作。

任务3：液压伺服系统应⽤实例
⼀、相关知识
由于液压伺服回路具有结构紧凑、尺⼨⼩、重量轻、输出⼒⼤、刚性好、响应快和精度⾼等优点，因⽽获得了⼴泛应⽤。

1.机液伺服系统
（1）车床液压仿形⼑架
图10-7所⽰为卧式车床液压仿形⼑架的⼯作原理图，图中采⽤的是正开⼝双边滑阀，属于机液伺服系统。

仿形⼑架安装在车床溜板5上，⼯作时随溜板做纵向移动。

样件10安装在床⾝后侧固定不动。

液压缸的活塞杆固定在⼑架的底座上（安装在溜板上），液压缸体连同⼑架3可在⼑架底座的导轨上沿液压缸轴向移动。

图10-7 液压仿形⼑架⼯作原理图
1—⼯件；2—车⼑；3—⼑架；4—导轨；5—溜板；6—杠杆；7—杆；8—弹簧；9—触头；10—样件
液压缸有杆腔Ⅰ与供油路相通，其压⼒等于供油压⼒p s。

液压缸⽆杆腔Ⅱ经滑阀开⼝x v1、x v2分别与供油路和回油路相通。

假定液压缸有杆腔有效⾯积为A，液压缸⽆杆腔有效⾯积为2A，当阀芯处于中间位置时，x v1= x v2，p c= p s/2，液压缸处于相对平衡状态。

滑阀⼀端有弹簧8，经杆7使杠杆6的触头9压紧在样件10上。

车削圆柱⾯时，溜板沿床⾝导轨纵向移动，触头便沿样件ab段⽔平滑动。

这时阀芯不动，液压缸也不动，⼑架跟随溜板⼀起只做纵向移动，车⼑2在⼯件1
上车出AB段圆柱⾯。

车削圆锥⾯时，触头沿样件bc段滑动，触
头就绕⽀点O抬起，杠杆6带动阀芯上移，使
开⼝x v1增⼤、x v2减⼩，液压缸⽆杆腔压⼒p c
增⼤，推动缸体连同阀体和⼑架沿轴后退。

阀
体后退⼜使开⼝x v1减⼩、x v2增⼤，实现负反
馈。

在溜板不断地做纵向进给的同时，样件的
台肩不断地将触头抬起，液压缸体也就带动车
⼑不断地后退。

这两种运动的合成就使车⼑车
出BC段圆锥⾯。

图10-8 进给运动合成⽰意图仿形⼑架的液压缸轴线多与主轴中⼼线安装成45°～60°的斜⾓，⽬的是为了车
削直⾓的台肩。

如图10-8所⽰为进给运动合成⽰意图，其中v纵表⽰溜板带动⼑架的纵向进给运动速度，v仿表⽰仿形⼑架液压缸的运动速度，v合表⽰⼑架的合成运动速度。

（2）转向液压助⼒器
⼤型重载卡车⼴泛采⽤液压助⼒器，以减轻司机的体⼒劳动。

这种液压助⼒器是⼀种位置控制的液压伺服机构。

图10-9是转向液压助⼒器的原理图。

它主要是由液压缸和控制滑阀两部分组成。

液压缸活塞1的右端通过铰销固定在汽车底盘上，液压缸缸体2和控制滑阀阀体连在⼀起形成负反馈，由⽅向盘5通过摆杆4控制滑阀芯3的移动。

当缸体2前后移动时，通过转向连杆机构6等控制车轮偏转，从⽽操纵汽车转向。

当阀芯3处于图⽰位置时，各阀⼝均关闭，缸体2固定不动，汽车保持直线运动。

由于控制滑阀采⽤负开⼝的形式，则
可以防⽌引起不必要的扰动。

当旋转⽅向盘，假设使阀芯3向右移动时，液压缸中压⼒p1减⼩，p2增⼤，缸体也向右移动，带动连杆6向逆时针⽅向摆动，使车轮向左偏转，实现左转弯。

反之，缸体若向左移就可实现右转弯。

图10-9 汽车转向液压助⼒器原理图
1—活塞；2—缸体；3—阀芯；4—摆杆；5—⽅向盘；6—转向连杆机构实际操作时，⽅向盘的旋转⽅向和汽车转弯⽅向是相应的。

为了使驾驶员在操纵⽅向盘时能感觉到转向的阻⼒，可以在控制滑阀端部增加两个油腔，分别与液压缸前后腔相通，这时移动控制阀阀芯时所需的⼒就和液压缸的两腔压⼒差（Δp=p1–p2）成正⽐，因⽽具有真实感。

2.电液伺服系统
机械⼿伸缩运动伺服系统属于电液伺服系统。

机械⼿应能按要求完成⼀系列动作，包括伸缩、回转、升降、⼿腕动作等。

由于每⼀个液压伺服系统的原理均相同，现仅以机械⼿伸缩运动伺服系统为例，介绍其⼯作原理。

图10-10所⽰为机械⼿伸缩运动伺服系统原理，该系统主要由放⼤器1、电液伺服阀2、液压缸3、机械⼿⼿臂4、齿轮齿条机构5、电位器6和步进电动机7等元件组成。

指令信号由步进电动机发出。

步进电动机将数控装置发出的脉冲信号转换成⾓位移，其输出转⾓与输⼊脉冲个数成正⽐，输出转速与输⼊脉冲频率成正⽐。

步进电动机的输出轴与电位器的动触头连接。

电位器输出的微弱电压经放⼤器放⼤后产⽣的相应信号电流控制电液伺服阀，从⽽推动液压缸产⽣相应的位移，其位移⼜通过齿条带动齿轮转动。

由于电位器固定在齿轮上，因此最终⼜使触头回到中位，从⽽控制机械⼿的伸缩运动。

图10-10机械⼿伸缩运动伺服系统原理
1—放⼤器；2—电液伺服阀；3—液压缸；4—机械⼿⼿臂；5—齿轮齿条机构；6—电位器；7—步进电动
机
其⼯作过程为：当数控装置发出⼀定数量的脉冲时，步进电动机就带动电位器的动触头转动，假定顺时针转过⼀定的⾓度θ，这时电位器输出电压为u，经放⼤器放⼤后输出电流
为i，使电液伺服阀产⽣⼀定的开⼝量。

这时电液伺服阀处于左位，压⼒油进⼊液压缸左腔，推动活塞带动机械⼿⼿臂右移，液压缸右腔回油，油液经伺服阀流回油箱。

此时，机械⼿⼿臂上的齿条带动齿轮也做顺时针转动，当转到θf=θ时，动触头回到电位器中位，电位器输出电压为零，放⼤器输出电流也为零，电液伺服阀回到零位，没有流量输出，⼿臂即停⽌运动。

当数控装置发出反向脉冲时，步进电动机逆时针⽅向转动，机械⼿⼿臂缩回。

⼆、实践训练
1.任务下达
（1）试述汽车转向液压助⼒器的⼯作原理。

（2）试述液压仿形⼑架的⼯作原理。

2.学⽣实践
按上述要求完成操作。

单元⼩结
本任务主要讲述了多缸⼯作控制回路的种类、各种多缸⼯作控制回路的⼯作原理以及应⽤；液压伺服回路的⼯作原理，液压伺服回路的特点以及分类。

通过本任务的学习，学⽣应掌握多缸⼯作控制回路所具有的功能、特点以及回路元件的组成；了解各回路的实现⽅法、控制⽅式及典型应⽤；了解液压伺服回路所具有的功能、特点以及典型应⽤。

课程思政
职业道德基本要求
概括⽽⾔，职业道德主要应包括以下⼏⽅⾯的内容：忠于职守，乐于奉献；实事求是，不弄虚作假；依法⾏事，严守秘密；公正透明，服务社会。

1.忠于职守，乐于奉献
尊职敬业，是从业⼈员应该具备的⼀种崇⾼精神，是做到求真务实、优质服务、勤奋奉献的前提和基础。

从业⼈员，⾸先要安⼼⼯作、热爱⼯作、献⾝所从的⾏业，把⾃⼰远⼤的理想和追求落到⼯作实处，在平凡的⼯作岗位上做出⾮凡的贡献。

从业⼈员有了尊职敬业的精神，就能在实际⼯作中积极进取，忘我⼯作，把好⼯作质量关。

对⼯作认真负责和核实，把⼯作中所得出的成果，作为⾃⼰的天职和莫⼤的荣幸;同时认真进⾏分析⼯作的不⾜和积累经验。

敬业奉献是从业⼈员的职业道德的内在要求。

随着市场经济市场的发展，对从业⼈员的职业观念、态度、技能、纪律和作风都提出了新的更⾼的要求。

职业作为认识和管理社会的基础性⼯作。

可谓默默⽆闻、枯燥烦琐。

没有名利可图，⽆私奉献的道德品质，只有“不唯上、不唯书、只为实”的求实精神，是很难出⾊地完成任务的。

为此，我们要求⼴⼤从业⼈员要有⾼度的责任感和使命，热爱⼯作，献⾝事业，树⽴崇⾼的职业荣誉感。

要克服任务繁重、条件艰苦、⽣活清苦等困难，勤勤恳恳，任劳任怨，⽢于寂寞，乐于奉献。

要适应新形势的变化，刻苦钻研。

加强个⼈的道德修养，处理好个⼈、集体、国家三者关系，树⽴正确的世界观、⼈⽣观和价值观；把继承中华民族传统德与弘扬时代精神结合起来，坚持解放思想、实事求是，与时俱进、勇于创新，淡泊名利、⽆私奉献。

2.实事求是，⼀票否决
实事求是，不光是思想路线和认识路线的问题，也是⼀个道德问题，⽽且是统计职业道德的核⼼。

求，就是深⼊实际，调查研究；是，有两层涵义，⼀是是真不是假，⼆是社会经济现象数量关系的必然联系即规律性。

为此，我们必须办实事，求实效，坚决反对和制⽌⼯作上弄虚作假。

这就需要有⼼底⽆私的职业良⼼和⽆私⽆畏的职业作风与职业态
度。

如果夹杂着个私⼼杂念，为了满⾜⾃⼰的私利或迎合某些⼈的私欲需要，弄虚作假、虚报浮夸就在所难免，也就会背离实事求是原则这⼀最本的职业道德。

作为⼀个⼯作者，必须有对国家对⼈民⾼度的负责的精神，把实事求是作为履⾏责任和义务的最基本的道德要求，坚持不唯书，不唯上，只唯实。

从业⼈员要特别注意调查研究，经过去粗取精，去伪存真，由表及⾥，由此及彼的分析，按照事物本来⾯貌如实反映，有⼀说⼀，有⼆说⼆，有喜报喜，有忧报忧，不随波逐，不看眼⾏事。

3.依法⾏事，严守秘密
坚持依法⾏事和以德⾏事“两⼿抓”。

⼀⽅⾯，要⼤⼒推进国家法治建设的有利时机，进⼀步加⼤执法⼒度，严厉打击各种违法乱纪的现象，依靠法律的强制⼒量消除腐败兹⽣的⼟壤。

另⼀⽅⾯，要通过劝导和教育，启迪⼈们的良知，提⾼⼈们的道德⾃觉性，把职业道德渗透到⼯作的各个环节，融于⼯作的全过程，增强⼈们以德的意识，从根本上消除腐败现象。

严守秘密是统计职业道德必须的重要准则。

保守国家、企业和个⼈的秘密。

4.公正透明，服务社会
优质服务是职业道德所追求的最终⽬标，优质服务是职业⽣命⼒的延伸。

理实作业
1.分析液压伺服系统和液压传动系统的区别是什么？
2.液压伺服控制系统由哪些基本元件组成？。