一、液壓伺服系統(tǒng)是什么
液壓伺服系統(tǒng)是使系統(tǒng)的輸出量,,如位移,、速度或力等,能自動(dòng)地,、快速而準(zhǔn)確地跟隨輸入量的變化而變化,,與此同時(shí),,輸出功率被大幅度地放大,。液壓伺服系統(tǒng)以其響應(yīng)速度快、負(fù)載剛度大,、控制功率大等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)在工業(yè)控制中得到了廣泛的應(yīng)用,。液壓伺服控制是復(fù)雜的液壓控制方式,。液壓伺服系統(tǒng)是一種閉環(huán)液壓控制系統(tǒng)。
二,、液壓伺服系統(tǒng)工作原理
上圖所示為一個(gè)對(duì)管道流量進(jìn)行連續(xù)控制的電液伺服系統(tǒng),。在大口徑流體管道1中,閥板2的轉(zhuǎn)角θ變化會(huì)產(chǎn)生節(jié)流作用而起到調(diào)節(jié)流量qT的作用,。閥板轉(zhuǎn)動(dòng)由液壓缸帶動(dòng)齒輪,、齒條來(lái)實(shí)現(xiàn)。這個(gè)系統(tǒng)的輸入量是電位器5的給定值xi,。對(duì)應(yīng)給定值xi,,有一定的電壓輸給放大器7,放大器將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)加到伺服閥的電磁線(xiàn)圈上,,使閥芯相應(yīng)地產(chǎn)生一定的開(kāi)口量xv,。閥開(kāi)口xv使液壓油進(jìn)入液壓缸上腔,推動(dòng)液壓缸向下移動(dòng),。液壓缸下腔的油液則經(jīng)伺服閥流回油箱,。液壓缸的向下移動(dòng),使齒輪,、齒條帶動(dòng)閥板產(chǎn)生偏轉(zhuǎn),。同時(shí),液壓缸活塞桿也帶動(dòng)電位器6的觸點(diǎn)下移xp,。當(dāng)xp所對(duì)應(yīng)的電壓與xi所對(duì)應(yīng)的電壓相等時(shí),,兩電壓之差為零。這時(shí),,放大器的輸出電流亦為零,,伺服閥關(guān)閉,液壓缸帶動(dòng)的閥板停在相應(yīng)的qT位置,。
三,、液壓伺服系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):
1、液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作快,,換向迅速,。就流量——速度的傳遞函數(shù)而言,基本上是一個(gè)固有頻率很大的振蕩環(huán)節(jié),,而且隨著流量的加大和參數(shù)的最佳匹配可以使固有頻率增大到和電液伺服閥的固有頻率相比,。電液伺服閥的固有頻率一般在100HZ以上,因而液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的頻率響應(yīng)是很快的,,而且易于高速啟動(dòng),、制動(dòng)和換向。與機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)相比,固有頻率通常較高,。
2,、液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的體積和重量遠(yuǎn)小于相同功率的機(jī)電執(zhí)行機(jī)構(gòu)的體積和重量。因?yàn)殡S著功率的增加液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)(如閥,、液壓缸或馬達(dá))的體積和重量的增加遠(yuǎn)比機(jī)電執(zhí)行機(jī)構(gòu)增加的慢,,這是因?yàn)榍罢咧饕吭龃笠后w流量和壓力來(lái)增加功率,雖然動(dòng)力機(jī)構(gòu)的體積和重量也會(huì)因此增加一些,,但卻可以采用高強(qiáng)度和輕金屬材料來(lái)減少體積和重量,。
3、液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)平穩(wěn),、抗干擾能力強(qiáng),,特別是低速性能好,而機(jī)電系統(tǒng)的傳遞平穩(wěn)性較差,,而且易受到電磁波等各種外干擾的影響,。
4、液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的調(diào)速范圍廣,,功率增益高,。
缺點(diǎn):
1、液壓信號(hào)傳遞速度慢不易進(jìn)行校正,,而電信號(hào)則是按光速來(lái)傳遞信息,,而且易于綜合和校正。但是電液伺服系統(tǒng)由于在功率級(jí)以前采用了電信號(hào),,因而不存在這一缺點(diǎn),,而且在某種意義講這種系統(tǒng)具備了電、液兩類(lèi)伺服的優(yōu)點(diǎn),。
2,、液壓伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工精度高,,因而成本高,。
3、液體的體積彈性模數(shù)隨溫度和混入油中的空氣含量而變,。當(dāng)溫度變化時(shí)對(duì)系統(tǒng)性能有顯著影響,。與此相反,溫度對(duì)氣體的體積彈性模數(shù)影響很小,,因此對(duì)氣動(dòng)控制系統(tǒng)的工作性能影響不大,。溫度對(duì)液體的粘度影響很大,低溫時(shí)摩擦損失增大,;高溫時(shí)泄漏增加,,并容易產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象,。
4、漏油是液壓系統(tǒng)的弱點(diǎn),,它不僅污染環(huán)境,而且容易引發(fā)火災(zāi),。液壓油易受污染,,并可造成執(zhí)行機(jī)構(gòu)堵塞。