第八章 电液比例控制系统工程应用

图8-4飞机拦阻器的简易模型

飞机拦阻器是飞机着陆控制的辅助措施之一，主要用于陆基飞机的应急 拦阻以及舰基飞机的自由飞着陆和舰基自由飞失败后的应急拦阻。目前， 国外较先进的某飞机拦阻器是纯机液系统，以拦阻网或拦阻钢缆连接在 一起沿机场跑道对称布置，将被拦阻飞机本身巨大的动能转化成液压能
而生成使飞机制动的摩擦力。
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8.7 电液比例控制在连轧管设备上的应用 8.8 船舰模拟平台电液比例闭环控制系统


8.9 连铸机机械手液压系统
8.10 热轧平整定位辊电液比例控制系统设计 8.11 矫直机比例系统设计 8.12 比例技术在压铸机液压系统中应用
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8.1 电液比例控制技术在钢管水压试验机上的 应用
逐渐加大，这种推力经金属带的摩擦片作用在从动轮上，由摩擦片通过 与从动轮锥盘的接触产生的摩擦力带动从动轮旋转，这样就将动力传到
了从动轴上。
图8-6 金属带CVT原理示意图
动画

金属带的主动轮、从动轮皆由可动锥盘部分和不可动锥盘部分构成，它
们的中心距是固定的。工作中，当主、从动轮的可动锥盘作轴向移动时，

为了满足此要求，在钢管水压机中应设有一套压力同步控制装置。从前
国内大型钢管厂的试验机都是采用传统的机械杠杆式压力同步控制装置 以实现钢管试压过程中保证水压力平衡，如图8-1所示，是通过调节杠
杆支点a的位置来改变油压与水压值的比例关系，这种机械杠杆式压力
同步控制装置存在诸多缺点：灵敏度差且难于精确调整；只适于试管加 压过程中的压力同步控制，不适用于压机卸压过程的压力同步等。对此

钢管水压试验机是制管生产线上的一台关键设备，用于试验钢管承受的
压力，以使钢管满足输送石油、天然气等的要求。在进行钢管水压试验 时必须给钢管两端施加与管内水压值相适应的反作用，以保证管内试验 水压达到要求的值。故要求施加在管端上的力在试压过程中要随着管内 水压值的变化而变化。
图8-1 机械杠杆式压力同步控制装置 1-主加压油缸；2-被试钢管；3-放气装置；4-压力同步装置；5-增压缸；6-换向阀
擦系数变化等)，拦阻不能达到预期效果：同时若凸轮型面受损，拦停效
果也会受到极大影响，控制精度不高。

(3)改进后的液压系统

改进后的电液比例拦阻系统仍包括静压和动压两部分。系统的静压部分
不做改动，起到拦阻前保持拦阻器稳定状态以及飞机刚撞网时避免对系 统造成冲击的作用。动压部分将凸轮调节的节流阀改成电液比例溢流阀，
8.3 电液比例控制技术在CVT中的应用

随着电子技术 随着电子技术和自动控制技术的性能速发展，车用变速器
的技术也越来越完善，形式也更加多样化，在越来越多的车辆上得到应 用。

车用无级变速器CVT则避免了齿轮传动比不连续和零件数量过多的缺点， 能够实现真正的无级变速。具有传动比连续、传递动力平稳、操纵方便、 可使汽车行驶过程中经常处于良好的性能状态，其节省燃油、改善汽车 排放等特点。
第八章 电液比例控制技术的工程应用

8.1 电液比例控制技术在钢管水压试验机上的应用


8.2 飞机拦阻系统的电液比例控制系统
8.3 电液比例控制技术在CVT中的应用
8.4 管拧机浮动抱钳夹紧装置电液比例控制系统
8.5 带钢对中装置电液比例控制系统 8.6高速线材轧机上电液比例控制技术的应用

金属带式无级变速器属于摩擦传动式无级变速器，它主要利用两个锥形
带轮来改变传动比，从而实现无级变速。从下图可见，发动机输出的动
力经输入轴传到主动轮上，主动轮锥盘通过与金属带的V型摩擦片的侧 面接触产生的摩擦力向前推动摩擦片，这样就使后一个摩擦片推压前一
个摩擦片，在二者之间产生推压力.该压力形成于接触弧的始端，至终端

(1) 改进前液压系统

图8-5为国外某飞机拦阻器的液压系统原理图，它包括静压和动动压两
部分。静压部分(由6、7、8、9、10组成)保证飞机拦阻器在不工作时处 于锁紧状态；动压部分为能量转换装置，在飞机撞网带动尼龙带盘转动
的同时，也带动液压泵12转动，输出压力油，产生使飞机制动的摩擦力。
图8-5 纯机液系统原理图 1-转轴；2-尼龙带盘；3-摩擦制动盘；4-摩擦片组件；5-梭阀；6-手动泵；7-单向阀1； 8-安全阀1；9-压力表开关1；1O-压力表1；11-蓄能器；12-泵源；13-安全阀2；14-压力 表开关2；15-压力表2；16-节流阀1(由凸轮机构调节)；17-凸轮机构；18-节流阀2(手动 调节)；19-单向阀2；2O-回油过滤器
我们考虑采用电液比例控制技术，如图8-2所示，采用电液比例溢流阀
取代机械杠杆压力同步控制装置，并与比例放大器、压力传感器等组成 压力反馈的闭环电液比例控制系统，其控制系统工作原理如图8-3所示。
图8-2 采用电液比例控制技术的液压原理图
图8-3 控制系统工作原理
8.2 飞机拦阻器电液比例控制系统
这样通过调节比例溢流阀的输入电信号来改变系统输出压力，从而控制
使飞机制动的摩擦力。引入电信号更便于用计算机构成自动控制系统。 对于不同型号、不同拦停距离的飞机，只要事先计算出拦阻期间拦停位
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移与系统所需要达到的压力之间的关系，当拦阻飞机到达设定位移时，
通过改变电信号的输入来改变系统输出压力(即刹车力)的大小，即可实 现拦阻，达到拦停要求。
改变了金属传动带的工作半径，从而改变了传动比。 可动锥盘的轴向移 动量是根据发动机使用要求的变速比，通过液压控制系统分别调整主、
从动轮上作用油缸的压力来调节的。由于工作节圆半径可连续调节，所
以可实现无级变速。

系统采用的电液比例控制系统如下图所示，速比控制和夹紧力采用同一

(2)纯机液拦阻器的不足

纯机液拦阻器中流入摩擦片组件的油液受节流阀17及18的控制。节流阀
18为一手动针阀，通过预先调节其开口量大小来适应不同重量、不同撞 网速度飞机的拦阻，拦阻过程中节流口大小不变；节流阀17与一套凸轮
机构连接在一起，靠凸轮型面的变化来改变节流阀的通流能力，以控制
刹车压力。通过调节凸轮起始工作角来调节拦停距离。对纯机液拦阻器， 当飞机撞网状况发生变化时(例如：飞机撞偏、飞机重量差异、刹车片摩