数控5-伺服阀ppt课件

1、1,在电液控制系统中，一般采用电压比较反馈方式，其中的放大元件称为“电液伺服阀”。 由于 “电液伺服阀”主要用于高速电液伺服控制系统，要求有很高的精度和响应速度，其输出流量或压力受输入的电气信号控制（近似与输入电压或电流成比例）。 阀的内部，先导级与主阀之间一般由机液伺服机构（也有电液伺服）采用负反馈的方式驱动，以提高跟踪精度。,2,电液伺服阀多为两级阀，有压力型伺服阀和流量型伺服阀之分，绝大部分伺服阀为流量型伺服阀。 在流量型伺服阀中，要求主阀芯的位移XP与的输入电流信号I成比例，为了保证主阀芯的定位控制，主阀和先导阀之间设有位置负反馈，位置反馈的形式主要有直接位置反馈和位置-力反馈两种。,

2、3,5.1 直接位置反馈电液伺服阀,、组成框图,4,一、力马达,5,6,7,二、 动圈式直接位置反馈伺服阀桥路图,8,三、 动圈式直接位置反馈伺服阀,9,10,11,四 直接反馈伺服阀控制框图,1、采用阀芯、阀套直接比较法； 2、导阀芯导阀套直接比较、通过刚性连接直接（测量）反馈； 3、放大元件为导阀部分、缸是主阀两端部分； 4、指令元件是线圈，被控对象是主阀芯，使主阀芯位移跟踪动圈的指令位移 。,12,直接反馈伺服阀,13,5.2 力位置反馈式电液伺服阀,力马达及挡板阀,主滑阀,14,5.2 力位置反馈式电液伺服阀,力马达,要求： 主阀芯位移自动跟踪输入的电流，与输入电流成比例。,15,一、

3、力马达,16,一、力马达,17,18,二、先导级桥路 （B+B）,主阀位移,弹簧管,通过反馈杆将主阀位移反馈至比较元件 挡板,19,三、比较方式 （力矩比较）,比较元件（挡板）要求： 1）与指令元件相连（力矩马达） 2）与被控对象相连（主阀芯） 3）与放大元件相连（挡板本身）,20,三、比较方式 （力矩比较）,以比较结果驱动放大元件（挡板）,21,四、文字方框图,22,五、动态方框图,喷嘴处的压力干扰,反馈杆,阀内液压动力元件,挡板,弹簧管,力矩马达,主阀芯,23,五、动态方框图,24,25,5.5 压力控制,在压力阀控制压力的过程中，需要解决压力可调和压力反馈两个方面的问题。,一、 调压原理

4、,调压是指以负载为对象，通过调节控制阀口的大小，使系统输给负载的压力大小可调。,26,（1）流量型油源并联溢流式调压,显然，只有改变负载流量QL的大小才能调节负载压力PL。将控制阀口RX与负载Z并联，通过阀口的溢流作用，能使负载流量QL发生变化，最终达到调节负载压力之目的。,27,（2）压力型油源串联减压式调压,如果油源换成恒压源PS，并联式调节不能改变负载压力。这时可将控制阀口Rx串联在压力源PS和负载Z之间，通过阀口的减压作用即可调节负载压力PL 。,28,（3）半桥回路分压式调压,液压半桥实质上是由进、回油节流口串联而成的分压回路。为了简化加工，进油节流口多采用固定节流孔来代替，回油节流

5、口是由锥阀或滑阀构成可调节流口。这种调压方式主要用于液压阀的先导级中。,图6.2,29,二、 压力负反馈,压力的大小能够调节，并不等于能够稳压。当负载因扰动而发生变化时，负载压力会随之变化。压力的稳定必须通过压力负反馈来实现。,构造压力反馈系统必须研究以下问题： 代表期望压力的指令信号如何产生？ 怎样构造在实际结构上易于实现的比较器？ 受控压力PL如何测量？转换成什么信号才便于比较？，怎样反馈到比较器上去？,压力负反馈控制的核心是要构造一个压力比较器。,力信号的比较最容易实现。,30,31,32,33,34,三、 二级（ 先导）压力控制,直动型压力控制中，由力比较器直接驱动主控制阀芯，驱动力远

6、小于弹簧力，因此驱动能力十分有限。这种控制方式导致主阀芯不能做得太大，不适合用于高压大流量系统中。,所谓先导型压力控制，是指控制系统中有大、小两个阀芯，小阀芯为先导阀芯，大阀芯为主阀芯，并相应形成先导级和主级两个压力调节回路。,在高压大流量系统中一般应采用先导控制。,35,36,37,38,半桥式先导控制部分,图6.4,图6.6,导阀比较：,主阀比较：,39,半桥式先导控制部分,40,先导型溢流阀的主要特点：由主阀芯负责控制系统的压力，先导级负责向主阀提供指令力，作用在主阀芯上的主油路液压力与先导级所输出的“指令压力”相平衡。,41,阀 口,主阀比较：,42,43,电液比例溢流阀,44,先导式

7、减压阀原理图,45,直动型溢流阀 与符号的对应关系,减压阀符号,46,5.6 流量负反馈,负载变化引起的流量波动可以通过流量负反馈来加以控制。与压力负反馈一样，流量负反馈控制的核心是要构造一个流量比较器和流量测量传感器。流量阀的流量测量方法主要有“压差法”和“位移法”两种。,47,一、流量的“压差法”测量,在主油路中串联一个节流面积A0已调定的液阻RQ作为流量一次传感器，其压力差 Pq 代表流量QL；,（1）流量测量原理,48,再设置一个作为流量二次传感的测压油缸A，将一次传感器输出的压差PQ引入该测压油缸A的两腔，即可将流量转化成与之相关的活塞推力FQ，FQ即为反馈信号。,液阻RQ和压差测量

8、缸A一起构成“压差法”流量传感器。,49,与压力负反馈相类似，可用弹簧预压力F指作为指令信号，并与流量传感器的反馈力FQ共同作用在力比较器上，构成“流量-压差-力负反馈”，利用比较信号驱动流量调节器阀芯（液阻Rx），最终达到流量自动稳定控制之目的。,50,51,所谓“压力源串联减压式调节”是指系统采用压力源供油，流量调节阀口Rx与负载Z相串联，此时阀口Rx称为减压阀口。,52,53,图 7.8,54,与“压差法”相反，本方法是在主油路中串联一个压差PQ基本恒定，但节流面积A0可变的节流口RQ作为流量的一次传感器。因传感器的压差恒定，故液阻RQ及传感器阀芯位移xQ将随负载流量QL而变化。,二、流量的“位移法”测量,根据节流口流量公式，有：,55,流量的“位移法”测量,通过定压差的可变液阻RQ和位移测量弹簧一起构成了具