液

壓

伺

服

系

統(tǒng)工程機械運用技術(shù)專業(yè)國家級教學資源庫組

成01CONTENT工

作

原

理02應

用

特

點03一、組

成液壓伺服系統(tǒng)是由液壓動力機構(gòu)和反饋機構(gòu)組成的閉環(huán)控制系統(tǒng)，其位移、速度、力等輸出量，能自動、快速、準確地隨著輸入量的變化而變化，同時可大幅度放大輸出功率，也是一個功率放大裝置。

液壓伺服系統(tǒng)是一種液壓控制系統(tǒng)，與普通的液壓系統(tǒng)相比，它更為復雜。由以下基本元件組成：輸入元件——將給定值加于系統(tǒng)的輸入端的元件，可以使機械的、電器的、液壓的，或者是其他的組合形式。反饋測量元件——測量系統(tǒng)的輸出量并轉(zhuǎn)換成反饋信號的元件，如各種類傳感器。比較元件——將反饋信號與輸入信號進行比較,得出偏差信號后加于放大裝置，該元件一般不單獨存在。放大、能量轉(zhuǎn)換元件——將誤差信號放大，并將各種形式的信號轉(zhuǎn)換成大功率的液壓能量的元件。電氣伺服放大器、電液伺服閥均屬于此類元件。執(zhí)行元件——將產(chǎn)生調(diào)節(jié)動作的液壓能量加于控制對象上的元件，如液壓缸或液壓馬達?？刂茖ο蟆黝惿a(chǎn)設備，如機器工作臺、刀架等。二、工

作

原

理伺服液壓系統(tǒng)的工作原理是：利用反饋連接得到偏差信號，再利用偏差信號去控制液壓能源輸入到系統(tǒng)的能量，使系統(tǒng)向著減小偏差的方向變化，從而使系統(tǒng)的實際輸出與希望值相符。如下圖，是一個簡單的液壓伺服系統(tǒng)原理圖。液壓泵4是系統(tǒng)的能源，它以恒定壓力向系統(tǒng)供油，供油壓力由溢流閥3調(diào)定。四通滑閥1是一個轉(zhuǎn)換放大元件（伺服閥），把輸入的機械信號（位移或速度）轉(zhuǎn)換成液壓信號（流量或壓力）并放大輸出至液壓缸2。液壓缸作為執(zhí)行元件，輸入壓力油的流量，輸出運動速度（或位移），從而帶動負載移動。四通滑閥和液壓缸制成一個整體，構(gòu)成了反饋連接。當滑閥1處于中間位置時，閥的四個窗口均關(guān)閉，閥沒有流量輸出，液壓缸２不動，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。給滑閥一個向右的輸入位移Xi，則窗口a、b有一個相應的開口量Xv＝Xi，液壓油經(jīng)窗口a進入液壓缸右腔，左腔油液經(jīng)窗口b排出，缸體右移Xp，由于缸體和閥體是一體的，因此閥體也右移Xp。因滑閥受輸入端制約，則閥的開口量減小，直到Xp＝Xi，即Xv＝０，閥的輸出流量等于零，缸體才停止運動，處于一個新的平衡位置上，從而完成了液壓缸輸出位移對滑閥輸入位移的跟隨運動。如果滑閥反向運動，液壓缸也反向跟隨運動。在該系統(tǒng)中，輸出位移Xp之所以能夠精確地復現(xiàn)輸入位移Xi的變化，是因為缸體和閥體是一個整體，構(gòu)成了閉環(huán)控制系統(tǒng)。在控制過程中，液壓缸的輸出位移能夠連接不斷地回輸?shù)介y體上，與滑閥的輸入位移相比較，得出兩者之間的位置偏差。因此，壓力油就要進入并驅(qū)動液壓缸運動，使閥的開口量（偏差）減小，直至輸出位移與輸入位移相一致時為止。三、應

用

特點與普通液壓系統(tǒng)比較，伺服液壓系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：1、與機電執(zhí)行機構(gòu)相比，伺服液壓系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)的體積和重量小很多。隨著功率的增加，其體積和重量的增加遠小于相同功率的機電執(zhí)行機構(gòu)的體積和重量的增加速度。2、液壓執(zhí)行機構(gòu)傳動平穩(wěn)、抗干擾能力強。3、液壓執(zhí)行機構(gòu)的調(diào)速范圍廣，功率增益高。4、位置、壓力等數(shù)值直接輸入，操作簡單。5、工作時，其壓力和位移全過程都可以顯示在液晶顯示頻上，全過程可進行在線管理。