电液比例速度控制系统设计及特性研究

电液比例速度控制系统的设计及特性研究

【摘要】作为工业自动化领域的一项关键性技术，流体传动及控制技术同时在机电一体化技术中占据着重要地位，此技术一大极具发展前景的分支就是电液比例控制技术，本文将对电液比例速度控制系统设计及特性进行分析和阐述。

【关键词】电液比例速度控制系统;设计;流体传动及控制技术0.引言

随着工业自动化进程的推进，流体传动及控制技术取得相应发展，并逐渐成为机电一体化技术的重要组成部分，其中一项极具发展前景的分支就是电液比例控制技术。当前利用电液比例阀组建闭环控制系统还处于初期探索阶段，相关的设计理论有待进一步完善，对电液比例速度控制系统进行研究具有重要的理论及实践意义。

流体传动及控制技术已经成为工业自动化的重要技术，是机电一体化技术的核心组成之一。而电液比例控制是该门技术中最具生命力的一个分支。比例元件对介质清洁度要求不高，价廉，所提供的静、动态响应能够满足大部分工业领域的使用要求，在某些方面已经毫不逊色于伺服阀。比例控制技术具有广阔的工业应用前景。但，目前在实际工程应用中使用电液比例阀构建闭环控制系统的还不多，其设计理论不够完善，有待进一步的探索，因此，对这种比例闭环控制系统的研究有重要的理论价值和实践意义。本论文以铜电解阳极自动生产线中的主要设备——铣耳机作为研究对象，在分

析铣耳机组各构成部件的基础上，首先重点分析了铣耳机的关键零件——铣刀的几何参数、结构及切削性能，并进行了实验。

1.电液比例速度控制系统设计及特性分析

本文主要以液压机电液比例速度控制系统为研究对象。所谓液压机，即借助液体压力实现能量的传递，进而完成相关压力加工工艺的机床。随着技术的不断进步以及一系列新工艺的相继问世，液压机在金属及非金属成形方面得到广泛应用。压制速度是液压机的一项关键性参数，压制速度控制方式及精度是对液压机做出评判的关键指标，对产品质量以及效率具有重要影响。

以相关技术参数及液压机制动动作顺序作为电液比例速度控制

系统设计的主要依据。通过调节伺服比例阀主阀芯开度，会对液压缸位移的改变产生一定的影响，并且与压制速度的高低之间具有一定的联系。液压缸中安装有位移传感器，其主要作用在于对位移信号进行检测，将位移信号转换为速度信号，将其与预先设定的信号加以对比，在此基础上借助计算机进行一定的处理，伺服比例阀放大器主要是借助模拟量输出通道加以驱动的，这样液压缸中所进入的流量将会有所改变，最终确保能够按照预期速度完成压制。在系统工作流程当中，考虑到流量、行程以及压力等方面因素，在具体的设计环节选择恒功率变量柱塞泵作为系统的主驱动泵。

在所有性能当中，最关键的一项当属产生足够大吨位压力以实现产品在工艺方面的需求，鉴于此，本研究以25mpa为系统工作压力。在工作流程当中，产品质量与保压之间具有直接关联，为确保系统

压力的精准度，避免系统出现较大幅度的振动以及液压冲击现象对系统稳定性及准确性产生负面影响，并确保产品质量符合相关标准，笔者在此所设计的保压回路是由单向阀予以控制，卸压回路则是由顺序阀及液压单向阀共同进行控制，相关动作顺序对应的信号主要是借助计算机进行收集，并以所收集到的动作顺序信号为基础，构建起相应的闭环控制系统，这样，可以有效避免在具体工作过程当中，液压机进行相关动作顺序换接时产生较大幅度的振动，产品质量也得到可靠保障。

电液比例速度控制系统具体的工作顺序为：第一，初始化。接通电源，启动系统动力装置以及恒功率变量柱塞泵，通过对二位二通电磁换向阀1dt以及5dt进行调整，就会得到与之相对应的工作压力，从而确保系统在压力方面的要求得以满足，并且为相关工艺要求的实现奠定基础；第二，快进，在伺服比例阀电磁铁2dt一端接通电源的情况下，对电压进行适当的调整，以确保阀芯开口维持在适当的程度。通过伺服阀，压力油可以进入液压缸中的无杆腔，并对活塞杆产生一定的作用，进而使其保持快进状态；第三，慢进，安装在液压缸中的位移传感器会在活塞杆到达既定位置的时候获取相应的位移信号，借助计算机对位移信号进行转换，以确保将2dt 端的电压值维持在适当的范围中，活塞杆此时将处于慢进状态，从而有效防止由于快进所导致的振动机冲击等问题的出现；第四，工进，压力值会在活塞杆与加工零件接触的时候，会在短时间出现大幅度上升，压力值的这种改变会及时被压力传感器检测到，借助计

算机进行处理，将2dt一端的压力予以一定程度的上调，以确保系统可以维持在工进的状态；第五，保压，随着活塞杆的不断下行，在其触及到事先设定好的第二个位移点的时候，相应的位移信号将会被位移传感器所获取，并发送至计算机系统，并对2dt电压进行调整，这样系统将维持保压状态，并以事先所设定的程序对保压时间予以控制；第六，卸压，当所设定的保压时间结束后，系统便自动进入到卸压环节，与此同时，1dt处于断电状态，而3dt端将会处于通电状态，二位二通电磁换向阀、液控单向阀以及节流调速阀会联合发挥一定的调节作用，在其影响下，无杆腔将会进入到卸压状态；第七，快退，活塞杆继续下行， 3dt端所对应的电压值将会出现一定程度的提升，与此同时，1dt端以及4dt也会继续保持通电状态，活塞杆会处于快退状态；第八，活塞杆达到最初位置并处于静止状态。

2.结语

比例元件成本较低，在介质清洁度方面没有特殊要求，并且可以很好的满足工业领域对静态及动态响应的需求，在工业领域拥有较为乐观的发展前景。电液比例速度控制系统的研究具有重要的理论及实践指导意义。

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