液压伺服系统应用

作者：admin 来源：本站发布时间：2019-10-16 浏览量：173

　　液压伺服控制系统在国防工业中，用于飞机的操纵系统、导弹的自动控制系统、火炮操纵系统、坦克火炮稳定装置、雷达跟踪系统和舰艇的操舵装置等。在民用工业中，用于仿形机床、数控机床、电火花加工机床；船舶上的舵机操纵和消摆系统；试验装置方面的材料试验机、轮胎试验机等；轧制设备中的轧机液压压下、带材连续生产机的跑偏控制、张力控制；燃气轮机及水轮机转速自调系统等。

　　下面举几个典型例子说明：

　　（一）机械手伸缩液压伺服系统

　　机械手应能按要求完成一系列动作，包括伸缩、回转、升降、手腕动作等。现仅以伸缩运动伺服系统为例，介绍其工作原理，其它动作原理均相同。

　　图示系统主要由电放大器1、电液伺服阀2、液压缸3、机械手手臂4、齿轮齿条机构5、电位器6和步进电动机7等元件组成。指令信号由步进电动机发出。步进电动机将数控装置发出的脉冲信号转换成角位移，其输出转角与输入脉冲数成正比，输出转速与输入脉冲频率成正比。步进电动机的输出轴与电位器的动触头连接。电位器输出的微弱电压经放大器放大后，产生相应的信号电流控制电液伺服阀，从而推动液压缸产生相应的位移。其位移又通过齿条带动齿轮转动。由于电位器固定在齿轮上，因此，最终又使触头回到中位，从而控制机械手的伸缩运动。其工作过程如下：

　　当数控装置发出一定数量的脉冲时，步进电机就带动电位器的动触头转动，假定顺时针转过一定的角度θ，这时，电位器输出电压为u，经放大器放大后输出电流I，使电液伺服阀产生一定的开口量。这时，电液伺服阀处于左位，压力油进入液压缸左腔，推动活塞带动机械手手臂右移，液压缸右腔回油经伺服阀流回油箱。此时，机械手手传上的齿条带动齿轮也作顺时针转动，当转到θf=θ时，动触头回到电位器中位，电位器输出电压为零，放大器输出电流也为零，电液伺服阀回到零位，没有流量输出，手臂即停止运动。当数控装置发出反向脉冲时，步进电动机逆时针方向转动，机械手手臂缩回。

　　（二）汽车转向液压助力器

　　大型载重卡车广泛采用液压助力器，以减轻司机的体力劳动。这种液压助力器是一种位置控制的液压伺服机构。

　　图示是转向液压助力器简图，它主要由液压缸和控制滑阀两部分组成。液压缸活塞1的右端通过铰销固定在汽车底盘上，液压缸缸体2和控制滑阀阀体连在一起形成负反馈，由方向盘5通过摆杆4控制滑阀阀芯3的移动。当缸体2前后移动时，通过转向连杆机构6等控制车轮偏转，从而操纵汽车转向。当阀芯3处于图示位置时，各阀口均关闭，缸体2固定不动，汽车保持直线运动。当旋转方向盘，假设使阀芯3向右移动时，液压缸中压力p1减小,p2增大，缸体也向右移动，带动转向连杆6向逆时针方向摆动，使车轮向左偏转。实现左转弯；反之，缸体若问左移就可实现右转弯。

　　实际操作上，驾驶员的方向盘的旋转方向和汽车转弯的方向上是相应的。为使驾驶员在操纵万向盘时能感觉到转向的阻力，可以在控制滑阀端部增加两个油腔，分别与液压缸前后腔相通，这时移动控制阀阀芯时所需的力就和液压缸的两腔压力差(Δp=p1-p2)成正比，因而具有真实感.

　　（三）数控机床液压伺服系统

　　图示是常见的开环数控机床液压伺服系统简图。图中元件3和6是电液步进马达，它是由步进电动机和液压扭矩放大器组合而成。步进电动机也称脉冲电动机，它能把数控装置发出的脉冲信号转变成机械角位移。它每接收一个脉冲信号，输出轴就转一个角度 (称为步距角)。其输出轴直接或通过齿轮与伺服阀芯连接，带动阀芯旋转。

　　电子计算机根据程序指令发出一定频率的脉冲信号给电液步迸马达3、6，这两个电液步进马达就配合转动，通过各自的滚珠丝杠副带动工作台z和床鞍1同时运动，这两个运动合成的结果，使铣刀4在工件5的表面上铣出所要求的外廓形状来。

液压伺服阀的介绍

液压伺服系统有什么优缺点