数字油缸技术
重型高精密数字油缸技术参数
重型高精密数字油缸技术参数
重型高精密数字油缸是一种先进的液压系统控制技术，其具有高
精度、高稳定性、快速响应和精准控制等优点。
其技术参数如下：
1. 压力范围：100-700bar。
2. 静态精度范围：±0.1%FS。
3. 动态响应速度：最高可达200mm/s。
4. 控制精度：±1%FS。
5. 适用于直线推力和双向推拉的工作状态。
6. 整机质量轻、体积小，易于安装和调试。
7. 设计了可靠的安全保护系统，具有过压、进气、泄漏保护等功能。
8. 通过智能化控制模块，实现数字化控制与人机交互界面。
重型高精密数字油缸广泛应用于数控机床、高速传送带、自动化
包装设备、汽车制造、航空航天等领域。
其应用不仅提高了生产效率，还大幅度提高了产品精度和稳定性。
同时，它还为工业自动化和智能
制造领域的发展提供了有力的支撑。
在使用重型高精密数字油缸之前，需要注意以下几点：
1. 安装前，要对设备的安全性进行全面的评估，确定安装位置和
方向。
2. 安装时，需要严格按照安装要求进行操作，确保设备的牢固和
稳定。
3. 在使用过程中，要定期检查设备的各项指标，并及时进行维护
和保养。
总之，重型高精密数字油缸在工业制造领域中具有重要的应用价值，其高精度、高稳定性和快速响应等优点，提升了工业自动化水平，也为企业的节能减排、降本增效做出了不可替代的贡献。
油缸加工工艺知识点总结
油缸加工工艺知识点总结一、油缸加工工艺概述油缸是一种用于工程机械、农业机械、船舶、航空航天等领域的液压传动装置，用来实现液压系统的压力转换和运动传递。
油缸的加工工艺与质量直接关系到其使用性能和寿命，因此在加工过程中需要严格遵循相应的工艺流程和要求，以保证油缸的品质。
二、油缸加工工艺流程1. 设计与工艺分析首先，油缸加工的第一步是根据客户需求和使用场景进行设计，确定油缸的尺寸、材料和结构，并进行工艺分析，确定加工工艺、设备和工装。
2. 材料采购与检验在材料采购阶段，需要选择符合要求的高质量材料，进行入库检验，检查材料的化学成分、力学性能和金相组织等指标。
3. 钻孔加工将油缸的各种孔加工出来，如油缸筒体的油口、拉杆孔和传感器孔等。
首先进行定位，然后进行钻孔，最后进行车床加工，保证精度和表面光洁度。
4. 滚压加工对油缸的外表面、内孔进行滚压加工，以提高表面光洁度和抗疲劳强度，增加使用寿命。
5. 焊接油缸的焊接工艺主要包括气体保护焊、气保焊、电弧焊等加工方式，主要用于连接油缸的筒体、端盖和传感器支架等零部件。
6. 铣削加工对于油缸的端盖、活塞等零部件进行铣削加工，保证其尺寸精度和表面粗糙度符合要求。
7. 表面处理对油缸的表面进行喷漆、镀锌等表面处理工艺，增加防腐蚀性能和美观度。
8. 装配调试对油缸的各个零部件进行装配，包括油缸筒体、端盖、拉杆、密封件等，进行测试和调试，确保油缸的使用性能。
对油缸进行质量检验，包括外观和尺寸检查、密封性能检测、压力测试等，保证油缸的合格率达到要求。
10. 包装与发货最后对油缸进行包装，包括内包装和外包装，然后进行发货，送到客户指定的地点。
三、油缸加工工艺的关键技术1. 自动化加工技术随着工业自动化的发展，油缸加工领域也出现了越来越多的自动化设备和生产线，如数控车床、加工中心、焊接机器人等，大大提高了生产效率和产品质量。
2. 数控加工技术数控加工技术是油缸加工工艺中的关键技术之一，能够实现高精度、高效率的加工，提高了产品的一致性和稳定性。
数控液压伺服控制系统工作原理及在冲压工艺中的应用
实现 自动化的控制要 求。 （ ４ ）易于 实现防爆功 能。液压缸 与步进 电动 机均有多规格 、多类型防爆 产品，使得数字液压缸 应用于矿山机械等领域成为可能 ，只需要选择合适
的 产 品 配型 即 可 使用 。
计 算机 或Ｐ Ｌ Ｃ 发 出数字脉 冲信 号来 控制步进 电动
机 ，进而达到控制液压缸运动的 目的 。 数字油缸有如下独特功能 ：
螺母保持相 同转速 ，二者之 间无相对旋转运动与轴
向直 线 运 动 ，阀 芯 开 口大小 不变 ，此 时 阀 芯开 口处
的流量不变 ，活塞杆以原有的运动速度进行移动 。 当ｖ 相 对 ＞ ０ 时 ，阀芯 、反馈滚 珠丝杠在轴 向上保 持原有方 向的直线运 动 ，使 阀芯开 口增大 ，进而使 流量增大 ，推动活塞杆 、丝杠及反馈滚珠螺母加速 运动 ，使得 相 对 不断减小 ，直至 相 对 变为零。
对其他规格钢管进行弯制时 ，每次 弯管前重复
调整的过程即可 ：①根据钢管外径调整每 层弧形辊
・
参磊
６ １
活塞向右移动 ，且随着 阀芯开 口的增大 ，活塞的移 动速度会逐 渐加快 ；活塞杆上的丝杠螺母与丝杠组
成 丝杠 运 动副 ，所 以 活 塞 杆 向 右运 动 时 ，丝 杠 会 与
长弯头就压人多长 ，方便快捷 。固定轴头和转动辊 身之 间采用轴承 ，垂直受压 ，受力合理 ，延长 了弧
形辊的使用寿命 。
成本提 高工效的有力措施 ，这种方法我们 已经在全
公司范 围内推广应用 ，广泛应用于国内外的冶金、 矿 山机 械产 品的 配管制作 中 ，具 有极好 的社会 效
益 。ＭＷ （ ２ ０ １ ３ ０ ８ ２ ３ ）
数控液压伺服控制系统Байду номын сангаас作原理及在 冲压工艺中的应用
液压高速开关数字阀及其在各工业领域应用
Ｈ ｙ ｒｕ ｉ Ｈｉ ｈ—ｓ ｅ ｏ — ｆ Ｖａｖｅ ａ ｄ ｔ Ａｐ ｌ ａｉ ｏｎ Ｉ ｄ ｓｒｅ ｄ ａ ｌｃ ｇ —ｐｅ ｄ ｎ—ｏ ｌ ｎ Ｉｓ ｐｉ ｔ ｃ ｏｎ ｎ ｕ ｔｉｓ
ｘｕ Ｙ ｎ － ｅ ｇ ａ ｇｚｎ Ｃ ＨＥ Ｎ Ｗｅ — ｉ ｇ ｉｎｎ ２
ｃ ｌｎｄ ｒ ａ ｄ Ｓ ｎ． ｙｉ ｅ ｎ Ｏ ｏ
Ｋｅ Ｗ ｏ ｄ ｈ ｄａ ｌ ｄｇ ａ ｔｃｎ ｌ ｙ ｈｄａｌ ｈｇ —ｐｅ ｓ ｉ ｈｎ ａｖ ； ｔｒｉｅ ｏｅｎｒ ｃｒ ｃｉ ； ｉ ｅｔｒ ｙ ｒ ： ｙｒｕｉ ｉｉ ｌ ｅｈ ｏ ｇ ； ｙ ｒｕｉ ｉ ｓｅｄ ｗｔ ｉ ｖｌｅ ｕｂｎ ｇｖｒｏ； ｏｒ ｔ ｎ ｎ ｃ ｃ ｔ ｏ ｃ ｈ ｃ ｇ ｅ ｏ ｊ ｏ
后， 液压 数字 阀 的应 用再 次 引起 了关 注 。作 为大而 不 强
的中 国液压工 业 ． 能否 利用 这 尚未充 分开 发 的技术 也 进 入液 压技 术 的领先 者 ， 引起 了行 业界 的注 重 。我 国工业
和信 息 化பைடு நூலகம் 于 ２ １ ０ ０年 ｌ ０月印发 关 于《 械基 础零 部 件 机
Ｏ 引言
随 着液压 技术 的发 展 ， 特别 我 国近十 年来 的液 压工 业 与 市场 的不 断增 长 ．逐步 进 入 世界 领 先 者 的行 列 之
是 很 多 。在 此我 们 阐明 它们 在 各个 工 业 应用 领 域 的应 用状 态 。 以期 这一 技 术会 在我 国更 成功 地 开发 与 应用 。
（ ．ｈｎ Ｈｙ ｒｕｉ Ｐ ｅ ｍ ｔ ｅ ｌＩｄ ｓ Ａ ｓｃ ｔ ｎ Ｂ ｉｎ １ ０ ２ ， Ｃ ｉａ １ ｉａ Ｃ ｄａ ｌ ｎ ｕ ａｉ Ｓ ａ ｎ ｕ ｔ ｓｏｉ ｉ ， ｅ ｉｇ ０ ８ ３ ｈｎ ； ｃ ｃ ￣ ａｏ ｊ
几项世界领先的中国液压技术
介绍几项世界领先的中国液压技术来源：机电商情网1.高精度自调式双向同步阀：具有流量变化自动跟随和负载压力变化自动调节双功能，还具有终点快速补偿功能，是解决普通液压系统同步的理想元件,因而只需普通任意油缸即可,是开环控制,其流量适应范围和同步精度目前均处于世界领先水平.并且是中国自己的发明.已经成功用到上千个同步系统中.2.电调高精度自调式双向同步阀：是在高精度自调双向同步阀的基础上增加了自动补油装置，和一套能自动检测误差的同步误差检测器以及自动同步控制器,因而是闭环控制，能消除累计误差,特别适宜于高精度同步系统和长行程同步系统.如几十米的大型水利闸门同步误差可控制在1-2mm,该系统的最大特点是不需专门的长行程传感器，也无须调整任何参数，即装即用，也是中国自己的发明.3.数字同步系统:他是利用数字缸具有极高的速度精度这一优势完成的,由于数字缸内部具有速度传感和位置传感双功能,再配合专用的数字控制器,可以实现任意数量和不同缸径的油缸同步,是目前最高精度的液压同步.由于这种系统不需调试,也可以说是可见将来的终极同步技术,4.数字技术:a)数字液压缸(十五攻关项目):由于它同时高精度的完成了液压油缸的方向控制、速度控制和位置控制，因而从蒙种意义上说，任何一个液压元件都是多余的，再加上配套的傻瓜型多功能数字控制器，因而数字液压缸及其配套数字控制器的组合，再加上大批生产后价格将极为便宜，性能又极为优良，因而几乎可以取代传统的液压系统，可广泛用于各种行业，提升整个中国的自动化水平，并将推动整个中国各行各业的技术进步。
5、数字液压阀：数字技术的变种，它能将普通油缸数字化，它夜能将普通油马达变成数字马达，对于改造老的液压系统可以充分发挥作用。
6、专用数字控制器：数字技术的核心控制元件，设计为面向非自控专业人员，只要具备中学文化水平，只需经过几天培训，即可熟练编程，由于该技术的出现，将液压技术和控制技术从专家们手中解放了出，只要你需要，人人都有可能搞液压和自动控制。
六自由度平台
（一）六自由运动平台介绍六自由度液压平台技术参数六自由度运动平台是由六支油缸，上、下各六只万向铰链和上、下两个平台组成，下平台固定在基础上，借助六只油缸的伸缩运动，完成上平台在空间六个自由度（α，β，γ， X，Y，Z）的运动，从而可以模拟出各种空间运动姿态。
六自由度运动平台涉及到机械、液压、电气、控制、计算机、传感器，空间运动数学模型、实时信号传输处理等一系列高科技领域，因此六自由度运动平台是液压和控制领域水平的标志性象征。
主要包括平台的空间运动机构、空间运动模型、液压系统、控制系统。
1 六自由度平台空间机构技术参数六自由度平台结构效果图如图1所示。
图1 六自由度平台六自由度运动平台由上下平台和六个液压油缸组成。
六个液压缸上端点两两组成上平台三个支点，六个液压缸下端点两两组成下平台三个支点。
上下三个支点分别在假设的圆周上，并且是120o等分，既分别是两个等边三角形的顶点。
根据不同的运动范围，油缸的行程和上下平台半径不同。
结构如图2所示。
图2 六自由度平台结构图根据标书要求，六自由度平台结构参数如下：上平台半径： 0.8m；下平台半径：0.85m ；油缸最低行程时上下平台垂直距离：约1.17m；油缸行程：±0.20m。
2 六自由度平台空间运动空间运动的目标是实现平台在空间运动的三个姿态角度和三个平动位移，即俯仰、滚转、偏航、上下垂直运动、前后平移和左右平移，及六个姿态的复合运动姿态。
而空间目标是通过六个液压缸的行程实现的，这就需要一个空间的运动模型完成空间运动的转换，假设空间运动的目标俯仰、滚转、偏航、上下垂直位移、前后平移和左右平移用α，β，γ，X，Y，Z表示，六个油缸的行程用L（i）（i＝1、2、3、4、5、6）表示。
整个运动模型如下：L（i）＝TT（α，β，γ，X，Y，Z）其中，TT是一个空间转换矩阵模型。
由此实时算出每一运动时刻液压油缸的行程。
液压油缸的理论行程再通过D/A接口的转换，给出实际行程值。
第九章 液压舵机
1-油缸；2-油 缸；3、4、5、 6、7、8-截止
阀
图9-19 392kN·m舵机液压系统工作原理图 17
第九章
第五节 泵控式液压舵机实例
1号油缸 2号油缸
截止阀组
放气阀
放气阀 0.7MPa 定压溢流阀
47 3
685
舵角行程限位 阀
液动隔离 阀
双向变量 （泵主油泵）
左机 组
补油泵
D~
滤油器
1
油温调节 器
追随机构
舵
3
第九章
第一节 概述 操舵装置布置示意图：
图9-1 操舵装置布置二、转船力矩和转舵扭矩
转舵可以改变船舶航向。 要使船舶转向，就必须转舵。要转舵并保持航角，就必须有人力 或机械（舵机）来对舵柱施加一定的转舵力矩M，转舵扭矩的大小 等于舵的水动力矩Ma与转舵摩擦力矩Mf之和。
能力目标 1．能分析泵（阀）控式液压舵机的工作过程。 2．能进行液压系统的充液和调试。
2
第九章
第一节 概述
一、操舵装置的功用和组成
操舵装置简称舵机，舵机的功用是保证船舶按要求迅速可 靠地将舵叶转到并保持在指定的舵角，以使船舶航行在给定的 航线上。
远距离操纵 机构
辅助装置
转舵动 力机械
应急装置
转舵机构
第二节 液压舵机的工作原理
二、阀控式液压舵机
阀控式液压舵机使用单向定量液压泵，其吸排方向不变， 油液进出推舵液压缸的方向由驾驶室遥控的换向阀来控制，以 达到改变转舵方向的目的。当换向阀处于中位，液压泵的排油 将经换向阀旁通而直接返回液压 泵的进口（闭式系统）或回油箱 （开式系统）；而转舵液压缸的 进、出口油路处于锁闭状态而稳 住舵叶。
摆缸式
国产高精密数字油缸工作原理
国产高精密数字油缸工作原理一、数字油缸的定义和概述数字油缸是一种高精密度的液压执行器，其工作原理基于液压传动原理，通过控制液体的流量和压力来实现运动控制。
数字油缸广泛应用于各种机械设备中，如数控机床、自动化生产线等领域。
二、数字油缸的结构和组成数字油缸主要由活塞、缸筒、密封件、进出口阀口等部分组成。
其中，活塞是数字油缸的核心部件，它能够在液体的作用下产生直线运动，并将这种运动转换为机械能。
同时，活塞与缸筒之间通过密封件进行密封，以确保液体不会泄漏。
三、数字油缸的工作原理1. 液体进入数字油缸当液体进入数字油缸时，先经过进口阀口进入到数字油缸内部。
此时，在进口阀口处设置了一个节流孔或者调节阀门，可以控制液体的流量和压力。
2. 液体作用在活塞上当液体经过节流孔或者调节阀门后，在活塞上产生一定的压力，从而使活塞开始运动。
此时，数字油缸可以根据液体的流量和压力来控制活塞的速度和位置。
3. 液体从数字油缸中排出当活塞运动到一定位置时，液体需要从数字油缸中排出。
此时，在出口阀口处同样设置了一个节流孔或者调节阀门，可以控制液体的流量和压力。
4. 数字油缸的控制方式数字油缸可以通过多种方式进行控制，如手动控制、电气控制、计算机控制等。
其中，计算机控制是数字油缸最常用的一种控制方式，它可以实现高精度、高速度的运动控制。
四、数字油缸的优点和应用1. 高精密度：数字油缸具有高精密度和高可靠性的特点，能够满足各种复杂机械设备对于运动精度和稳定性的要求。
2. 节能环保：数字油缸采用液压传动原理，在工作过程中能够实现能量转换，并且不会产生噪音和污染物质。
3. 广泛应用：数字油缸广泛应用于各种机械设备中，如数控机床、自动化生产线等领域。
总之，数字油缸是一种高精密度的液压执行器，其工作原理基于液压传动原理，通过控制液体的流量和压力来实现运动控制。
数字油缸具有高精密度、节能环保和广泛应用等优点，在各种机械设备中得到了广泛的应用。
液压系统同步回路的分析与应用
要】 该文介绍 了液压传动中 比较常见而且实用的一种技术——多缸 同步动作 ， 包括阀控 同步回路 ． 液压缸控制 的同步 回路 ． 同步马达
【 关键词 ｌ 液压技术 ： 液压系统： 液压 同步回路
【 ｂｔ ｃ］ｈ ｈｒ ｔ ｔ ｄｃｓ ｕｉ ｌ ｄｒｓ ｃｒ ｉｔｎａｔｎｉ ａｓｔ ｆ ｒ ｔａ ｔ ｈｏ ｇ ｉ ｈｄ ｕｃｐｅ ｔｅｄｉ ．ｃ ｄ Ａ ｓ ａｔ ｅｃａ ｃ ｒ ｎｏｕｅ ｍ ｈｃ ｉ ｅ ｙ ｈ ｎ ａｏ ｃｏ ｓ ｏ ａ ｉｌ ｅ ｎｌ ｙ ｎ ｙｒ ｌ ｒ ｓｒ ｒｅｎｌ ｅ ｒ Ｔ ａ ｅｉｒ ｙｎ ｎ ｏ ｚｉ ｉ ｒｏ ｐ ｃｃ ｃ ｏ ａ ｉ ｓｉ ｖ ｉ ｕ
２１ ０ ２年
第 ２ 期 １
Ｓ ＩＮＣ ＣＥ Ｅ＆Ｔ Ｃ Ｎ Ｏ ＹＩＦ Ｒ Ｔ Ｏ Ｅ Ｈ ＯＬ Ｇ Ｏ ＭＡ Ｉ Ｎ Ｎ
ｏ机械 与电子０
科技信息
液压系统同步回路的分析与应用
郭 猛 （ 济南 钢铁股 份有 限公 司宽厚 板厂 山东
【 摘
控 制 的 同 步 回路 等
济南
２ ０ １ ５１ ） ０
ｓ ｎ ｈ ｏ ｏ ｓｖ ｌ ｅ ｓ ｎ ｈ ｏ ｏ ｓｌ ｏ ｙ ｃ ｒ ｎ ｕ ａ ｖ ｙ ｃ ｒ ｎ ｕ ｏ ｐ，ｗｉ ｄ ａ ｌ ｙ ｉ ｄ ｒｎ ｓ ｒｅ ｅ ｌｚ ｙ ｃ ｒ ｎ ｕ ｏ ｐ， ｔ ｙ ｃ ｍｏ ｏ ｅ ｌｚ ｙ ｃ ｒ ｎ ｕ ｏ ｐ ｔ ｈｙ ｒ ｕ ｉ ｃ ｌｎ ｅ ｉ ｅ ｉｓ ｒ ａ ｉｅ ｓ ｎ ｈ ｏ ｏ ｓ ｌｏ ｗｉ ｓ ｎ ｔ ｒｒ ａ ｉｅ ｓ ｎ ｈ ｏ ｏ ｓｌ ｏ ｈ ｃ ｈ
２１ 年 ０２
第 ２ 期 １
２２ 同步缸控制 的同步 回路 ． 如图 ４ 本 回路为采用同步缸和补油装置 的同步回路 。同步 提升 ． 机构 ． 上升时压力油经 同步缸将等 量油进入 Ａ、 Ｂ提升缸 ， 同步缸 是同 活塞杆串联有 两个相 同的活塞 ，在两个相 同缸体 内移动 的液压 缸。 用节流阀 ｃ控制提升缸下行 的速度 。 其他元件 的作用是为了消除因泄 漏而影响同步精度 其补偿作用 为： （） １提升时 ． Ａ、 当 Ｂ缸或 同步缸 中一缸 先到终点时 ， 压力上 升 ， 顺 序阀 Ｄ打开 ． 压力油进入 Ａ或 Ｂ缸使 其完成行程。Ｄ阀关 闭时 ， 由于 其 内部泄漏 ． 使压力油流 人系统 内． 将破坏 Ａ、 Ｂ缸的平衡 ， 以装 上 所 个流量稍大于 Ｄ阀漏损量 的节流阀 Ｅ。 （） ２ 下降时 ． 三个缸因有泄漏 ， 当其 中一缸先到底部 时， 力增高 ， 压 压力油使平衡 阀 Ｆ和 Ｇ及液控单 向阀 Ｈ和 Ｉ 打开 ， 时， Ｂ缸的排 此 Ａ、 油可不经 同步缸而排出 ． 以完成其行 程 阀 Ｈ和 Ｉ 是为 了防止 阀 Ｆ和 Ｇ漏损而 引起 Ａ、 Ｂ缸的不平衡 （） ３ 同步缸的补油 ． 为了保证提升时， Ｂ两 缸确实紧固地处于顶 Ａ、 端位置 ． 两提升缸必须 比同步缸先到达顶端 。因此 ， 在下行时 ， 三个缸 都要完全返回底部。这 由阀 Ｊ Ｋ来执行 ； 和 在下行时 Ａ、 Ｂ缸 已到达底 部 ． 时回路压力 升高 ， Ｊ 这 阀 打开 ， 油经过阀 Ｆ、 Ｈ、 进入 同步缸 ， 使 Ｇ、 Ｉ 以完成其行程。 ２３ 用数字油缸实现同步运 动 ＿ 数字油缸是一种 比较新型的高精度 油缸 ， 形与普 通液压缸没什 外 么 区别 ． 但它却将伺服阀 、 传感器 、 闭环 自 调节 功能均设计组合在液 动 压缸 内部 ． 它几乎集 中了现 有液压技术 的所有 功能 ， 并且 能直接接受 专用数 字控制器 、 算机或 Ｐ Ｃ可编程控 制器发 出的数 字脉冲信号 计 Ｌ 而可靠工作 ． 脉冲频率代表速度 ， 脉冲总数代 表行程 ， 一一对应 。数字 缸 只需接通液压 油源 ． 不需任何 其它液压 阀件 ， 所有的功 能直 接通过 给定 的电子脉冲控制技术来完成 ． 能高精度 的完成油缸动作 的同步 。
第5讲-数字液压伺服缸
• 2.工作进给：通过光电编码器传递回来的脉 冲信号可以判断出刀架相对于零点的位移， 当达到快进结束位置后，降低发送脉冲的速 度，转塔进给数字油缸3低速工进。当各种条 件发生变化，运动速度和位移没有达到预定 要求时，可以通过闭环控制的优势完成自动 的调节发送脉冲速度和数量。 • 3.微抬：当工作进给结束时，压触点开关， 使2DT通电，电磁阀7左位工作，夹紧油缸5 的上下腔全部接油箱，此时转塔刀架6在弹簧 的作用下微抬，使刀具离开工作表面。
《电液伺服与比例控制》
第5讲 数字液压伺服缸
机械工程系机电教研室
Wenzhou Vocational & Technical College
第5 讲
数字液压伺服缸
一、数字液压技术
• 传统液压技术是开关阀技术、比例阀技术和 伺服阀技术，这是一种模拟控制技术，它的 精确控制是建立在闭环控制基础上的，它依 靠各种传感器、伺服阀、伺服放大器、控制 器等各种硬件与各种自动控制理论相结合完 成。系统复杂、维护麻烦。
能将P口处的高压油和A口或B口接通。死区过后，步
进电机再旋转一定角度，在旋转作用下阀芯又发生一 定的轴向的位移。
如果阀芯向左移动，P口和A口连通，B口和T口连 通。P口处的高压油，通过A口流入油缸的后腔。后腔 增压，空心活塞杆15向左运动，前腔的油经过B口、T 口流回油箱。空心活塞杆向左移动时，带动固定在空 心活塞杆上的丝杆螺母14向左运动，滚珠丝杆13在轴 向上不移动，丝杆发生与步进电机旋向相反的旋转， 带动缸内转盘11旋转。后缸盖9两边的磁铁10相互吸引 使得缸外转盘8和缸内转盘11同时旋转相同的角度。反 向旋转运动通过这样一个磁耦合机构被准确的传递到 油缸外。缸外转轴7和缸外转盘8是一个整体，缸外转 轴7和编码器6通过平键联接，沉入缸外转轴7右端的内 螺纹和外螺纹5配合。缸外转轴7反向旋转，外螺纹5向 右移动，阀口关闭，一个步进过程结束。
闭环控制数字液压缸的结构及工作原理
闭环控制数字液压缸的结构及工作原理图4-41是一种闭环控制数字液压缸的结构原理图。
步进电动机1接到脉冲信号，其输出轴旋转一定的角度，旋转运动通过花键2、万向联轴器3、阀芯4传递给外螺纹5，外螺纹5和沉入缸外转轴7右端的内螺纹相互配合，内螺纹位置固定，在旋转作用下外螺纹带动阀芯发生轴向的移动。
数字液压缸采用负开口三位四通阀控制流量，阀口存在一定的死区，开始的几个脉冲产生的一小段位移并不能将P口处的高压油与A口或B口接通。
死区过后，步进电动机再旋转一定角度，在旋转作用下阀芯又发生一定的轴向位移。
如果阀芯向左移动，P口和A口连通，B口和T口连通，P口处的高压油通过A口流入液压缸的后腔。
后腔增压，空心活塞杆15向左运动，前腔的油经过B口、T口流回油箱。
空心活塞杆向左移动时，带动固定在空心活塞杆上的丝杠螺母14向左运动，滚珠丝杠13在轴向上不移动，丝杠与步进电动机旋向相反，带动缸内转盘11旋转。
后缸盖9两边的磁铁10相互吸引，使得缸外转盘8和缸内转盘11同时旋转相同的角度。
反向旋转运动通过这个机构被准确地传递到液压缸外。
缸外转轴7和缸外转盘8是一个整体，缸外转轴7和编码器6通过平键连接，沉入缸外转轴7右端的内螺纹和外螺纹5配合。
缸外转轴7反向旋转，外螺纹5向右移动，阀口关闭，一个步进过程结束。
控制流程如图4-42所示。
滚珠丝杠旋转的角度被平键连接于缸外转轴7上的编码器6检测到，此旋转角度和空心活塞杆15的位移对应，此信号传给以单片机为核心的控制系统，控制系统根据运行位移和速度要求，对步进电动机进行闭环控制。
阀芯的两端使用万向联轴器连接，不限制径向的小位移，防止阀芯被拉伤，同时保证轴向运动、旋转运动的双向传递。
数字液压缸在向前运动的同时不断关闭阀口，形成一个伺服控制系统。
和开环控制数字液压缸相比，该闭环控制数字液压缸的创新之处有以下两点。
第一，采用了光电编码器反馈的闭环控制系统，能对系统温度、压力负载、内泄及死区等因素的影响进行补偿，并进一步提高了控制精度。
基于Simulink的液压油缸爬行仿真
基于Simulink的液压油缸爬行仿真I. 引言- 液压系统的重要性及应用- 需要进行液压系统仿真的原因- 研究目的及意义II. 相关工作- 液压系统的组成及工作原理- 液压系统仿真技术的现状- 相关研究成果综述III. 基于Simulink的液压油缸爬行仿真模型设计- 液压油缸爬行模型的建立- 液压系统建模- 液压系统参数定义- Simulink模型设计IV. 液压油缸爬行仿真的结果分析- 系统仿真结果分析- 参数影响分析- 系统优化方法研究V. 结论与展望- 结果分析总结- 对研究工作的贡献及不足之处- 后续研究的方向和建议VI. 参考文献注意：此为自动生成的文本，内容不代表人工写作的理念。
第一章：引言1.1 液压系统的重要性及应用液压系统是一种广泛应用于机械工程领域的力传输系统，它是实现高效能、远程控制和运动精度高时的理想选择。
所以，在多种领域的机械结构和TCP(Thermal Control System)行业中，液压系统具有广泛应用。
液压系统由各种部件组成，其中最常见的是液压缸，也称液压油缸，它可以将液压油的压力转化为机械运动。
与其他传动装置相比，液压缸有以下优点：1）由于压力传递能力极高，所以液压缸可以传递高力矩，适用于承受高负载的场合；2）从事不规则运动，缸杆速度可进行自动调节；3）可消耗很小的能量就完成一些任务；4）精度高，稳定性好，噪音小等优点。
由于其具有诸多优点，液压系统已经被广泛地应用于机械工程、石油化工、民用航空、水利水电、钢铁冶金、自动控制等多个领域，液压缸限位、空载启动、滑行保持、滑移补偿、自动调节等等方面都有广泛的应用，甚至被广泛应用于现代装备的精密控制领域。
1.2 需要进行液压系统仿真的原因液压系统开发过程的一个最重要的部分是测试和仿真。
模拟和计算是设计现代液压系统过程中不可或缺的重要部分。
通过仿真，液压系统可实现对性能和运行的全面评估：动态和静态操作性能、响应时间、噪声等。
高精密数字油缸技术参数
高精密数字油缸技术参数高精密数字油缸是一种具有很高的精度和准确性的装置，它可以在恒定的速度下控制液压油的流动，从而实现对机械系统的精确控制。
高精密数字油缸可以被广泛地应用在各种机械方面，包括自动化生产线、超精密设备、精密机械制造等等。
高精密数字油缸具有多种技术参数，其中比较重要的有：压力范围、行程、精度、速度、重复性和可靠性等。
首先是压力范围，高精密数字油缸通常可以承受高达700 bar的压力范围，这使得它可以用在各种高压液压系统中，同时其标准压力范围通常为50-350 bar，满足大多数应用需求。
其次是行程，高精密数字油缸通常具有行程范围为25-500毫米，这意味着可以适应不同的应用场景。
同时，高精密数字油缸行程可以达到0.1微米至0.005微米的超高精度控制，确保机械系统的高精度和高质量。
再次是精度，高精密数字油缸具有高达0.01%FS的精度，这意味着其可以实现极高的控制准确性和可靠性，确保机械系统的稳定性和精确性，同时可通过数字控制器进行自动化控制。
同时速度也是一项重要指标，高精密数字油缸广泛地应用于需要高速工作的应用中。
高精密数字油缸具有高达90毫米/秒的高速性能，同时还具有较好的加速和减速能力，确保机械系统的高效率和高品质。
另外，高精密数字油缸具有良好的重复性能力，可以确保相同条件下重复性能力高达0.01%，使得机械系统可以长时间稳定地持续运行，同时也可以极大地减轻人工控制的压力。
最后是可靠性，高精密数字油缸具有高可靠性因素，耐用性强并且具有环保可靠性。
同时可靠性还分为线性和重复性两种类型，线性可靠性高，重复性好，因此包括高精度数字油缸可以在多种环境下使用，并且能够确保高度的灵活性。
总之，高精密数字油缸可以帮助机械系统实现精密控制，确保机械性能的高质量，提高生产效率和产品质量。
高精密数字油缸的各项指标体现了它的可靠性、精度和快速性，为未来的机械制造业提供了有力支持，具有非常重要的指导意义。
数字液压缸
数字液压缸数字液压缸，简称：数字油缸，或数字缸。
它是指将步进或伺服电机、液压滑阀、闭环位置反馈设计组合在液压缸内部，接通液压油源，所有的功能直接通过数字缸控制器或计算机或可编程逻辑控制器（PLC）发出的数字脉冲信号来完成长度矢量控制的高新技术产品。
[编辑本段]技术特点1、数字技术的优越性能1.1、适合多参数多系统协同工作。
数字液压相比现有的各种液压或者机械传动控制系统，其突出的优势在于多系统协同和任意控制参数的随意变化，避免了现有技术需要进行复杂参数调整的致命缺陷。
1.2、高分辨率运动控制精度。
可实现大型机械装备微米级的运动控制，且响应迅速。
1.3、无损失远程控制执行。
可通过网络等远程进行系统的操控而不用担心指令信息的损失、滞后或者干扰。
1.4、运动特性完全数字化。
速度、行程与电脉冲有直接的对应关系，只要控制好电脉冲，这个自动化系统就简单实现控制要求2、优秀的生存力2.1、高电磁兼容性2.1.1、高抗干扰。
由于传输采用数字脉冲功率信号（即作为控制，又作为驱动），因此在最严酷的电磁辐射状态下，系统依然可以良好的工作。
该性能大大优于现有的液压和电气控制系统。
2.1.2、低电磁辐射。
由于数字液压油缸控制指令环节没有复杂的电子器件，因此对外产生的电磁泄露很少。
2.2、宽范围的温度适应能力。
亿美博数字液压油缸高温可承受200摄氏度的极限温度；低温只要液压油（或者流体介质）可流动，数字液压缸就可以正常工作。
2.3、抗大加速度冲击振动。
由于数字液压器件不采用线性电磁铁作为控制核心，因此抗冲击和震动能力大大提高。
2.4、高抗污染。
对液压油的过滤精度没有严格要求，甚至液压油受到污染，同样不会造成系统的精度降低，更不会造成严重的误动作甚至是事故。
2.5、宽范围的工作介质。
无论采用矿物油还是水基乳化液等，设置在极端环境下，无论是水或者是压力气体都可以让系统暂时工作（性能稍有降低），这是其他任何控制系统无法实现的。
2.6、容易实现防爆。
数控液压油缸原理视频
数控液压油缸原理视频简介伺服电机的同步控制精度非常高，数字液压缸由于存在机械传动（如间隙、联轴器间隙）等环节，所以同步精度会受到影响。
一个直观的同步精度测试试验就是采用数字液压缸夹持鸡蛋，是两个数字缸水平放置，两个活塞杆端部一定是平面，通过微调将鸡蛋夹持在两个平面之间，然后给两个数字缸发指令（一般是正弦波，相位差180度），前面说过数字液压缸控制精度0.015mm左右，我们测试的两缸不同步误差在0.03mm以内，当不同步误差超过0.05mm时，鸡蛋就会破裂了。
这实际是考验位移控制精度和同步两个问题。
机械公社圈数控液压缸在外形上和功能上与传统的电液伺服作动器基本相同，但是在结构原理上有着本质的区别，目前的数字液压缸一般都是阀和缸一体化的，位移控制是通过缸体中的滚珠丝杠进行机械反馈进行的，阀的驱动采用步进电机或伺服电机，在缸上装有力传感器用于力闭环控制和数据反馈，所以数字液压缸的控制精度主要取决于滚珠丝杠和机械加工的精度，一般滚珠丝杠的精度可以达到0.004mm/300mm，再考虑到数字液压缸的其它传动环节的加工精度，数字液压缸的控制精度可以达到的0.01mm，定位精度会更高。
数字液压缸的最大出力有赖于机械加工能力，目前可以达到20000kN，通过特殊设计和组合方式可以达到万吨以上的出力，最大位移也可以达到2000mm，根据测试的结果最高上限频率可以达到200Hz以上。
数字液压缸是集成了伺服电机、液压阀、液压缸、位移传感器、反馈控制等功能于一体，直接采用计算机控制完成各种功能。
属于全数字控制系统，克服了模拟系统抗干扰能力差和温度漂移等缺点；以直接进行位移控制或力控制，也可以进行应变控制；由于采用了数字技术，所以更加适合远程网络化控制。
在控制过程中力控制和位移控制两种模式可以平滑切换，同时可以进行相关数据的实时采集。
数控液压伺服阀和液压缸匹配工作原理：步进电动机1通过法兰2用螺钉3与阀体4连接，电动机轴通过联轴器5与心轴8连接，阀杆9被定位套7固定在心轴8上，阀杆可随心轴在阀套10中轴向移动，阀套被限动盖6固定在阀体4中，压力油口P和回油口0分别与阀体上相应的油道相通，阀体4的左端有两只球轴承13被挡垫11和隔垫12定位，用螺盖15固定在阀体中，反馈螺母16被两只球轴承固定；心轴8的左端加工有外螺纹，拧入反馈螺母的内螺纹中。
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数字液压缸技术开发与应用
Development and Application of Digital Cylinder Technology
（北京三强同维机电液压科技发展有限公司北京，昌平 102200）
摘要：介绍了一种数字液压缸和控制系统，可以进行位移闭环控制和力闭环控制，控制精度可以达到0.01mm，具有静态和动态加载能力，可以进行规则波、随机波和自定义波形的加载，工程应用表明这种数字液压缸具有优良性能和广泛的适用性。
关键词：数字液压缸，位移闭环控制，力闭环控制，随机波。
一、概论
随着计算机技术和电子技术的飞速发展，数字液压技术也得到了快速发展，与传统的电液伺服液压系统相比，数字液压系统的突出优点是控制技术先进、抗干扰能力强、控制精度高、同步性能好、响应速度快、对油液的清洁度要求低，数字液压系统采用普通的液压泵站过滤精度达到9级就可以了，而电液伺服系统需要7级以上的液压油精度,所以数字液压系统不需要象电液伺服系统那样特别严格的过滤。
同时数字液压系统可以采用较高的压力等级28-40MPa，流量也比较大，可以达到1000L/min以上。
数字液压系统的核心执行单元是数字液压缸，从控制功能上需要数字液压缸具有力闭环控制和位移闭环控制，从应用上需要数字液压缸具有静态和动态的加载能力。
本文介绍了开发的一种数字液压缸以及控制系统和软件，具有力闭环和位移闭环两种控制模式，能够实现动态和静态的加载控制，可以广泛地应用于航空航天、工程机械、交通运输、土木工程、兵器工程、石油化工等领域。
二、数字液压缸和控制原理
数字液压缸在外形上和功能上与传统的电液伺服作动器基本相同，但是在结构原理上有着本质的区别，目前的数字液压缸一般都是阀和缸一体化的，位移控制是通过缸体中的滚珠丝杠进行机械反馈进行的，阀的驱动采用步进电机或伺服电机，在缸上装有力传感器用于力闭环控制和数据反馈，图1 为数字液压缸的构造，图2 是数字液压缸控制系统框图。
所以数字液压缸的控制精度主要取决于滚珠丝杠和机械加工的精度，一般滚珠丝杠的精度可以达到0.004mm/300mm，再考虑到数字液压缸的其它传动环节的加工精度，数字液压缸的控制精度可以达到的0.01mm，定位精度会更高。
数字液压缸的最大出力有赖于机械加工能力，目前可以达到20000kN，通过特殊设计和组合方式可以达到万吨以上的出力，最大位移也可以达到2000mm，根据测试的结果最高上限频率可以达到200Hz以上。
图1 数字液压缸及其内部构造图
图2 数字液压缸控制系统框图
图 3 是位移闭环反馈控制原理图，通过滚珠丝杠的导程、阀的开口与伺服电机编码器关系，可以建立起命令信号与活塞位移之间的控制方程，进而实现位移闭环反馈控制的功能。
图4是力闭环反馈控制原理图，控制过程与位移控制情况类似。
图3 位移闭环反馈控制系统原理图
图4 力闭环反馈控制系统原理图
数字液压缸是集成了伺服电机、液压阀、液压缸、位移传感器、反馈控制等功能于一体，直接采用计算机控制完成各种功能。
属于全数字控制系统，克服了模拟系统抗干扰能力差和温度漂移等缺点；可以直接进行位移控制或力控制，也可以进行应变控制；由于采用了数字技术，所以更加适合远程网络化控制。
在控制过程中力控制和位移控制两种模式可以平滑切换，同时可以进行相关数据的实时采集。
图5 调试中的数字液压缸（出力1000kN，行程300mm）
图6 小型数字液压缸和液压源
三、控制软件和测试结果
控制软件的功能有如下内容：（1）控制模式：力控制、位移控制或应变控制，力-位移的平滑切换；（2）规则波形振动输入：正弦波、三角波、方波、梯形波、锯齿波；（3）随机波振动输入：任意形状的随机波，可以通过数据文件直接输入；（4）正弦扫频输入：可以从低频到高频或从高频到低频进行扫频实验；（5）多点任意相位振动控制输入：对试件进行数百点的同步协调加载和激励；（6）结构拟静力实验控制软件：目前结构实验中采用的绝大多数加载方法，可以手动控制，也可以按程序自动控制；（7）结构拟动力实验控制：采用子结构技术的拟动力实验方法，可以进行结构的多维地震模拟实验。
图7-图10给出了数字液压缸的控制软件和测试结果。
图7 数字液压缸控制软件界面
图8 位移控制模式下正弦波输入与响应（2Hz、50Hz、200Hz）
图9 力控制模式下正弦波输入与响应
（10Hz、40Hz、100Hz*球铰的缝隙造成高频时的波形变化）
图10 位移控制模式下随机波的输入与响应
上述数字液压缸已经在不同的领域得到了应用，在建筑施工中，采用数字液压缸进行了大型结构屋架的滑移施工，该技术并将在提升施工进行应用，其控制精度高、抗干扰能力强的优势必将在建筑工程中发挥重大作用。
四、结束语
数字液压技术属于正在发展液压新技术，数字液压缸仅仅作为其中的一个重要部分已经显示出巨大的潜力。
数字液压缸可以应用于任何电液伺服系统的使用领域。
如航空航天设备的零部件实验、整机的静力强度和动力强度实验、稳定性实验、疲劳实验等；采用数字液压缸开发的运动模拟器可以应用于航空、航海和汽车等多个领域。
采用数字液压缸开发的地震模拟振动台系统也已经研制成功，将为工程抗震的研究提供有力的手段。
参考文献
范存德主编，液压技术手册，辽宁科学技术出版社，2004。
雷天觉主编，新编液压工程手册，北京理工大学出版社，1998。