数字液压阀的系统设计毕业论文

数字液压阀的系统设计毕业论文目录第一章绪论 1 1.1目的和意义 --------------------------------------------------- 1 1.2 国外发展现状 ---------------------------------------------- 3 1.3 毕业设计的容 ---------------------------------------------- 5第二章机械部分设计 ---------------------------------------------- 2.1 液压阀的选择 ------------------------------------------------- 6 72.2 步进电机的选择 ----------------------------------------------- 72.3 压力传感器的选择 --------------------------------------------- 2.4 改造图及说明 ------------------------------------------------- 第三章控制系统硬件设计 --------------------------------------------9 10 133.1 89C51单片机的介绍 -------------------------------------------3.1.1 引脚简要说明------------------------------------------- 14 143.1.2 P3口的第二功能 ---------------------------------------3.2 步进电机工作原理的介绍---------------------------------------15 153.3 硬件部分设计 ------------------------------------------------3.3.1 单片机电路--------------------------------------------3.3.2 反馈电路 ----------------------------------------------3.3.3 电路图 ------------------------------------------------- 第四章控制系统软件部分设计 ---------------------------------------4.1 环形脉冲分配 ------------------------------------------------ 4.2 步进电机的频率设定 ------------------------------------------ 4.3 89C51单片机源程序 ------------------------------------------ 第五章实验 -------------------------------------------------------5.1 实际实验 ----------------------------------------------------- 5.2实验步骤 ----------------------------------------------------- 5.3 实际误差 ----------------------------------------------------- 5.4 实验图片 ----------------------------------------------------- 参考文献 ----------------------------------------------------------- 附录 --------------------------------------------------------------- 16 161617192021 21 252526 30 303233数字液压阀的系统设计第一章绪论1.1 目的和意义液压阀的发展应从技术与市场相结合来看，它分成三个层次和三种发展方向。

首先是以技术占领市场制高点，高端市场需要高层次、高水平的技术。

目前，通用的是CAN总线，这种机电液总线一体化的技术将占领未来5年以上的技术制高点。

各大跨国液压公司已经或正在发展基于这一技术基础上的液压阀系列产品，并用于液压泵的变量控制以及系统的各种阀控回路上。

这方面的发展以工程机械液压产品领先，如已用于摊铺机的液压控制上，这方面的跨国企业有Sauer-Danfoss的PLUS1系列产品；Rexroth也在致力于发展这方面的产品与技术。

这些跨国企业在这方面已经走在前列。

第二个层面是技术与市场相结合。

这是目前国际市场上一种流行的理念，即不仅仅是提供产品而是提供给用户所需的解决方案或整体销售理念。

目前这种理念更发展为液压销售商提供给用户的是增值服务，而不只是传统的产品本身。

第三个层面是市场因素占主导，液压阀的发展在于集成度的提高，以及大批量、低成本的生产模式。

在这方面值得注意的是螺纹插装阀，它作为液压元件五种连接方式之一，正以更快的速度增加市场占有量。

今后的趋势是螺纹插装阀在挤压板式阀的市场空间。

尽管板式阀在今后几年中仍然是市场的主体，但已不占有绝对优势。

今后插装阀会逐步取代板式阀成为阀类的主体。

这是因为螺纹插装阀不只是一种结构形式的变化，而它还给液压阀的发展带来了原来意想不到的推动力。

螺纹插装阀最初是由于工程机械需要液压阀减轻重量而产生，同时这种阀还具有重量轻、成本低、易开发、集成度高、易组合、知识专有性强、系统变化适应性强等优势。

因此它不仅为液压阀的发展带来更大的可塑性，也给系统的形成带来更多的专有性。

近年来有些国外液压系统专利正是应用螺纹插装阀而获得的。

今后二通插装阀与螺纹插装阀可分割阀的整个流量围，即二通插装阀用于300～500 l/min以上，螺纹插装阀用于300～500 l/min以下的系统领域。

同时应该看到液压正向42～48MPa 领域发展，要能达到这一压力领域，阀的连接形式只有插装式。

液压数字阀是未来与比例阀、伺服阀相辅相争的一个全新的新阀种。

它具有价格更低、更易与计算机相接、放大驱动装置更简单，而且体积更小的特点。

典型的应用在Sauer-Danfoss的PVG比例多路阀上已经可见，EATON－VICHERS的二通插装流量阀专利产品也可见到。

豪高机电科技在2006年开发出了用于31.5MPa 下的高速开关数字阀，空载频响在0.2ms以下，31.5MPa下频响在2ms以下，达到了目前的最好水平，之所以达到这一水平主要原因是材料的突破。

我国的液压工业经过不到五十年发展，已跨入世界前列。

液压工业应抓住改革开放大发展的机遇，企业家与技术人员要更新产品和理念，从为用户增值的理念体现出市场竞争意识，站在市场的高峰和前列。

多路阀得到广泛应用：阀在组合成液压系统时，有一个共同特点，就是必须给它们设计安装阀板。

安装阀板的配合孔精度要求很高，在单件小批量非数控加工的条件下，很容易产生不合格品。

那么有没有一种不需要加工阀板，又能任意组合的能形成特定控制功能的阀组呢？这就是多路阀。

多路阀有手柄凸轮、拉杆、遥控软轴、旋转手柄等控制方式。

其中手柄控制使用最为广泛，即可以控制动作又可以作为应急备用。

如在高空作业车中，当作业臂举升到一定高度而控制电器发生故障时，为了保证人身安全，必须把作业臂降下来，这时只需要扳动换向手柄即可。

多路阀有纯电控、气控、电液控等多种换向方式。

常规的板式安装阀几乎不能做到既带手柄又带电、气液联合控制方式。

而移动液压设备住往又有这个要求，即在电器自动控制方式失效时必须做到能够手动控制，便于将作业功能恢复后对设备进行检修。

多路阀进油联、控制联、出油联能够有机地组合在一起，只进行简单的拆分就可以凑成联数不同的换向阀组来分别控制多个执行机构，如油缸、液压、马达等。

多路阀本身并不需要用户自己加工阀板，这样多路阀在使用过程中，对用户就没有过高的工艺要求，基本杜绝了常见液压系统泄漏的通病。

再加上多路阀结构紧凑，所以在工程机械、专用车辆等各种移动设备上使用相当广泛。

由于多路阀是三位六通的，控制联可以做成串联功能的，几个阀组之间只需一根油管就可以组成一个过桥油路，使用起来非常方便，对防止设备联动，提高设备的使用安全性是相当必要的。

另外多路阀也可以在工作油口上加装液压锁、过载阀、卸荷阀等。

多路阀还可以做成比例阀型、负载敏感型、LS反馈型等多种特殊功能的类型。

节能是持续的挑战：液压控制阀的工作总是伴随着压力损失，即能量损失。

在一定意义上，液压阀的功能是以能量损失为代价而获得的。

从节能的角度看，采用泵控的液压系统应比阀控的系统好。

但从总体的工况、性能、多重负载以及成本等各个方面综合考虑，阀控的液压系统还是处于主导的位置。

因此，一方面在设计系统的时候，应尽可能地考虑节能措施，如采用变量泵、负载传感控制或三通型调速等。

另一方面采用高性能、高质量、高可靠及低成本的液压阀就是一种节能措施。

如阀体的铸造流道经优化设计，精密铸造，表面光洁、流畅，这样的阀体必定外形紧凑、重量轻，且通流能力强，故可减少液流流经阀体部通道时产生的不必要的流阻损失。

如果同样功能的控制阀，其中某种阀的抗污染能力强，工作可靠性好，则其可避免高额的过滤成本，更可降低因故障而造成停产损失等风险，这也可以说是具有很好的节能效应。

一种液压阀只能实现一种功能，这样容易使系统阀块体积过大。

产品和产品之间的兼容性不好也很容易造成液压系统不稳定，由此引发一系列的发热、泄漏等非节能问题。

所以液压阀的集成化发展方向应该在节能方面是可行的，这样可以减少泄漏，提高产品间的兼容性，一种阀可以实现3种甚至4种功能，这样对节能是有帮助的，也提高了应用的便捷性。

此外各个公司的加工手段、加工工艺的好坏，先进与否也很大程度上影响到阀的性能和节能问题。

数字化控制渐成趋势：在更小的空间实现更多功能组件的设置,以满足应用中的特殊要求，是目前液压产品设计中突出的问题。

比例技术与电子技术的结合可以解决这类问题，是未来液压应用领域的发展方向。

由于有永久存储功能，数字管理保证了系统设置的可重复性，数字组件测试保证了所有功能参数设置的可重复性，新的控制技术提高了比例阀的静态和动态特性。

1.2 国外发展现状经过长期不懈的研究开发，Atos公司在新型数字化电液技术上取得了长足的发展，并不断在不同的领域成功应用。

相关的产品信息包括形成具有高动态响应的比例插装阀；形成具有P/Q组合比例控制功能的阀、插件、变量泵及伺服执行器；形成具有便捷的参数设置和强大诊断功能可实现远程操作的阀件；形成具有比例控制的防爆阀及不锈钢阀；可在高强度振动和冲击等苛刻工况下，“粗犷”地操作运行；数字技术的应用简化了控制系统的接线，同时提高了系统的使用效率。