液压伺服控制和电液比例控制.

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第二节
电液比例控制
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电液比例阀是一种性能介于普通控制阀和电液伺服
阀之间的新阀种。它既可以根据输入电信号的大小连 续成比例地对油液的压力、流量、方向实现远距离控 制、计算机控制，又在制造成本、抗污染等方面优于 电液伺服阀。
电液比例阀根据用途分为：电液比例压力阀，电液 比例流量阀，电液比例方向阀。
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电液比例压力阀
图示为电液比例压力先导阀，它与普通溢流阀、减压阀、顺序 阀的主阀组合可构成电液比例溢流阀、电液比例减压阀和电液比 例顺序阀。改变输入电磁铁电流的大小，即可改变电磁吸力，从 而改变先导阀前腔压力，对主阀的进口或出口压力实现控制。 与普通压力先导阀不同： 1、与作用在阀芯上的液压力 进行比较的是电磁吸力，不 是弹簧力。 2、此处弹簧为传力弹簧，无 压缩量。

喷嘴挡板式电液伺服阀
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液压放大器
液压放大器常用的形式有滑阀，射流管和喷嘴挡板三种。 根据滑阀的控制边数，滑阀的控制形式有单边，双边和四边三
种。
滑阀的结构形式
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根据滑阀阀芯在中位时阀口的预开口量不同，滑
阀又分为负开口（正遮盖），零开口（零遮盖）和
正开口（负遮盖）三种形式 。
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电液比例换向阀
电液比例换向阀由前置级（电液比例
双向减压阀）和放大级（液动比例双 向节流阀）两部分组成。 前置级由比例电磁铁控制双向减压阀 阀芯位移。当比例电磁铁输入电流时， 减压阀芯移动，减压开口一定，经阀 口减压后得到稳定的控制压力。 放大级由阀体、主阀芯、左右端盖、 阻尼螺钉和弹簧等零件组成。控制压 力油经阻尼孔作用在主阀芯的端面时， 液压力将克服弹簧力使阀芯移动，开 启阀口，沟通油道。主阀开口大小取 决于输入电流的大小。 改变比例电磁铁的输入电流，不仅可 以改变阀的工作液流方向，而且可以 控制阀口大小实现流量调节，即具有 换向、节流复合功能。
给控制杆输入一个位移信号，因为
伺服阀的控制作用，变量活塞将跟随产 生一个同方向的位移，泵的斜盘摆动为 某一角度，泵输出一定的排量，排量的 大小与控制杆的位移信号成比例。
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电液伺服阀的组成和工作原理

电液伺服阀由电气－机械转换装置、 液压放大器和反馈（平衡）机构三 部分组成。 电气—机械转换装置将输入的电信 号转换为转角或直线位移输出，常 称为力矩马达或力马达。图中上部 分为力矩马达。 液压放大器接受小功率的转角或位 移信号，对大功率的液压油进行调 节和分配，实现控制功率的转换和 放大。图中有喷嘴挡板（前置级） 和主滑阀两级。 反馈平衡机构使阀输出的流量或压 力与输入信号成比例。图中反馈弹 簧杆11为反馈机构。
滑阀的开口形式
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零开口四边滑阀
阀芯向右偏移， 阀口1和3开启， 2和4关闭。压力 油源经阀口1通 往液压缸，液压 缸的回油经阀口 3回油箱。
零开口四边滑阀
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电液伺服控制系统
由电液伺服阀1、液压缸2、活塞杆带队的机械手手臂3、电位器5、 步进电动机6、齿轮齿条4和放大器7等元件组成。
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第三节
计算机电液控制技术
液压伺服控制是以液压伺服阀为核心的高精 度控制系统。液压伺服阀是一种通过改变输入 信号，连续，成比例的控制流量和压力进行液
压控制的。
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电液比例控制系统
图示为电液比例压力阀用于钢带冷轧 卷取机的液压系统。 。该系统进行轧制 工作时，先给定以个张力值储存于电开 展器内，而在轧锟与卷筒之间安装一张 力检测计，将检测地实际张力值反馈与 给定张力值进行比较，当比较得到地偏 差值达到某一限定值时，电控制器输入 比例压力阀的电流变化一个相应值，使 控制压力p改变，于是液压马达的输出转 矩Ｔ及张力Ｆ作相应的改变，使偏差消 失或减小。 在轧机的实际工作中，随着钢带卷半径Ｒ的增大，实际张力Ｆ减小，出 现的偏差为负值。这时输入电流增加一个相应值，液压马达的进出压力p 增加一个相应值，从而使液压马达输出转矩Ｔ及张力Ｆ相应增加，力图 保持张力Ｆ等于给定值。
第八章 液压伺服控制和电液比例控制 主讲 宋春华
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液压伺服控制 和电液比例控制
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第一节
液压伺服控制
液压伺服控制是以液压伺服阀为核心的高精 度控制系统。液压伺服阀是一种通过改变输入 信号，连续，成比例的控制流量和压力进行液
压控制的。
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根据输入信号的方式不同，又分电液伺服阀和机液 伺服阀。 电液伺服阀将小功率的电信号转换为大功率的液压 能输出，实现执行元件的位移、速度、加速度及力 的控制。 机液伺服阀的输入信号是机动或手控的位移。 伺服阀控制精度高，响应速度快，特别是电液伺服 系统容易实现计算机控制，在航空航天、军事装备 中得到广泛应用。但加工工艺复杂，成本高，对油 液污染敏感，维护保养难，民用工业应用较少。
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机液伺服控制系统
轴向柱塞泵的手动伺服变量机构主要 零件有伺服阀阀芯1、伺服阀阀套2、变 量活塞5等。伺服阀芯与控制杆挂在一 起，伺服阀套与变量活塞刚性连成一体。 伺服阀油口a 通过油道b 与变量活塞下 腔相通；油口e 通过油道f 与变量活塞 上腔相通。变量活塞下腔通有泵的压力 油，上腔为密闭容腔，上下腔面积比为 2： 1。
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电液比例流量阀
图示为位移—弹簧力反馈型电液比例二 通节流阀。主阀芯5为插装阀结构。当比 例电磁铁输入一定电流时，产生的电磁吸 力推动先导阀芯2下移，先导阀阀口开启， 主阀进口压力油经R1和R2、先导阀阀口流 至主阀出口。因阻尼R1作用，使主阀芯上 下腔产生压力差，致使主阀芯克服弹簧力 上移，主阀口开启。主阀芯向上位移使反 馈弹簧3受压缩，但反馈弹簧力与先导阀 芯上端电磁吸力相等时，先导阀芯和主阀 芯受力平衡，主阀阀口大小与输入电流大 小成比例。改变输入电流大小，即可改变 阀口大小，在系统中起节流调速作用。 特点：输入电流为零时，阀口是关闭的；主阀的位移量不受比例电 磁铁行程的限制，阀口开度可以设计得较大，即阀的通流能力较大。