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液压伺服系统的工作原理和特点分别是怎样的?

dafabet888官方网站:2016-12-26 浏览次数:1014


对于身处液压行业的人来说,液压伺服系统不敢说是否有过直接接触,但是间接或者传闻肯定是有接触过的。但是可能也仅仅是接触,对于液压伺服系统的工作原理和特点还是很了解,所以在此,dafabet888就来说说液压伺服系统的工作原理和特点分别是怎样的。

液压伺服系统原理图

(一)液压伺服系统的工作原理
如图17-1所示 是一个简单的液压伺服系统原理图。液压泵 4 是系统的能源,它以恒定的压力向系统供油,供油压力由溢流阀3 调定。 四通滑阀 1 是一个转换放大元件(伺服阀),把输入的机械信号(位移或速度)转换成液压信号(流量或压力) 并放大输出至液压缸 2。 液压缸作为执行元件,输入压力油的流量,输出运动速度(或位移),从而带动负载移动。 四通滑阀和液压缸制成一个整体,构成了反馈连接。

当滑阀处于中间位置时,阀的四个窗口均关闭,阀没有流量输出,液压缸 2 不动,系统处于静止状态。 给滑阀一个向右的输入位移 Xi ,则窗口 a 、b 便有一个相应的开口量 Xv = Xi ,液压油经窗口a 进入液压缸右腔 ,左腔油液经窗口 b 排出 ,缸体右移 Xp ,由于缸体和阀体是一体的 ,因此阀体也右移 Xp。因滑阀受输入端制约 ,则阀的开口量减小 ,直到 Xp = Xi ,即 Xv = 0,阀的输出流量等于零 ,缸体才停止运动,处于一个新的平衡位置上 ,从而完成了液压缸输出位移对滑阀输入位移的跟随运动 。 如果滑阀反向运动 ,液压缸也反向跟随运动。

在该系统中 ,输出位移XP之所以能够精确地复现输入位移 Xi 的变化 ,是因为缸体和阀体是一个整体 ,构成了闭环控制系统。 在控制过程中 ,液压缸的输出位移能够连接不断地回输到阀体上 ,与滑阀的输入位移相比较 ,得出两者之间的位置偏差 ,即滑阀的开口量。 因此 ,压力油就要进入并驱动液压缸运动 ,使阀的开口量(偏差)减小 ,直至输出位移与输入位移相一致时为止。 液压伺服系统的工作原理用如图17-2所示的方块图来表示。

伺服系统工作原理方块图

综上所述 ,液压伺服系统的基本工作原理就是利用液压流体动力的闭环控制 ,即利用反馈连接得到偏差信号 ,再利用偏差信号去控制液压能源输入到系统的能量,使系统向着减小偏差的方向变化,从而使系统的实际输出与希望值相符。

(二)液压伺服系统的特点
通过分析图17-1液压伺服系统的工作原理 ,可以看出液压伺服系统具有以下特点 :
1、它是一个位置跟随系统
液压缸的缸体位置始终跟随滑阀的位置 。 滑阀不动 ,缸体也不动 ;滑阀向右或向左移动一个距离 ,缸体也随之向右或向左移动相同的距离 ;滑阀移动的速度就是缸体移动的速度 。 可见执行元件的动作(系统的输出)能够自动地 、准确地复现滑阀的动作(系统的输入) 。
2、它是一个力的放大系统
执行元件输出的力或功率远大于输入信号的力或功率 ,可高达几百倍 ,甚至几千倍 。 功率放大所需的能量由液压能源提供 。
3、系统正常工作必须带有反馈环节
如果没有反馈 ,伺服阀有一开口量时 ,液压缸就不会产生随动运动 ,而是连续不断地移动 。 反馈的位移与给定的位移是负号的 ,即反馈信号不断地抵消输入信号 ,这是负反馈 。 自动控制系统大多数是负反馈 。
4、它有一个误差系统
要使液压缸输出一定的位移或速度 ,伺服阀必须有一定的开口量 ,因此输出和输入之间必须有误差信号 ,执行元件的运动又力图减少或消除这个误差 。 但在伺服系统工作的任何时刻都不能完全消除这一误差 ,伺服系统正是依靠这一误差信号进行工作的 。 若误差消除后不再产生 ,系统就停止工作了 。

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