關於液壓伺服系統的研究

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關於液壓伺服系統的研究
摘要: 隨著液壓伺服控制技術的飛速發展,液壓伺服系統的應用越來越廣泛,隨之液壓伺服控制也出現了一些新的特點,基於此對於液壓伺服系統的工作原理進行研究,並進一步探討液壓傳動的優點和缺點和改造方向,以期能夠對於相關工作人員提供參考。
  
關鍵詞: 數控液壓 伺服系統 數控改造
  
  一、引言
  
  液壓控制技術是以流體力學、液壓傳動和液力傳動為基礎,應用現代控制理論、模糊控制理論,將計算機技術、整合感測器技術應用到液壓技術和電子技術中,為實現機械工程自動化或生產現代化而發展起來的一門技術,它廣泛的應用於國民經濟的各行各業,在農業、化工、輕紡、交通運輸、機械製造中都有廣泛的應用,尤其在高、新、尖裝備中更為突出。隨著機電一體化的程序不斷加快,技術裝各的工作精度、響應速度和自動化程度的要求不斷提高,對液壓控制技術的要求也越來越高,文章基於此,首先分析了液壓伺服控制系統的工作特點,並進一步探討了液壓傳動的優點和缺點和改造方向。
  
  二、液壓伺服控制系統原理
  
  目前以高壓液體作為驅動源的伺服系統在各行各業應用十分的廣泛,液壓伺服控制具有以下優點:易於實現直線運動的速度位移及力控制,驅動力、力矩和功率大,尺寸小重量輕,加速效能好,響應速度快,控制精度高,穩定性容易保證等。
  液壓伺服控制系統的工作特點: (1)在系統的輸出和輸入之間存在反饋連線,從而組成閉環控制系統。反饋介質可以是機械的,電氣的、氣動的、液壓的或它們的組合形式。(2)系統的主反饋是負反饋,即反饋訊號與輸入訊號相反,兩者相比較得偏差訊號控制液壓能源,輸入到液壓元件的能量,使其向減小偏差的方向移動,既以偏差來減小偏差。 (3)系統的`輸入訊號的功率很小,而系統的輸出功率可以達到很大。因此它是一個功率放大裝置,功率放大所需的能量由液壓能源供給,供給能量的控制是根據伺服系統偏差大小自動進行的。
  綜上所述,液壓伺服控制系統的工作原理就是流體動力的反饋控制。即利用反饋連線得到偏差訊號,再利用偏差訊號去控制液壓能源輸入到系統的能量,使系統向著減小偏差的方向變化,從而使系統的實際輸出與希望值相符。
  在液壓伺服控制系統中,控制訊號的形式有機液伺服系統、電液伺服系統和氣液伺服系統。機液伺服系統中系統的給定、反饋和比較環節採用機械構件,常用於飛機舵面操縱系統、汽車轉向裝置和液壓仿形機床及工程機械。但反饋機構中的摩擦、間隙和慣性會對系統精度產生不利影響。電液伺服系統中誤差訊號的檢測、校正和初始放大采用電氣和電子元件或計算機,形成模擬伺服系統、數字伺服系統或數字模擬混合伺服系統。電液伺服系統具有控制精度高、響應速度高、訊號處理靈活和應用廣泛等優點,可以組成位置、速度和力等方面的伺服系統。
  
  三、液壓傳動帕優點和缺點
  
  液壓傳動系統的主要優點液壓傳動之所以能得到廣泛的應用,是因為它與機械傳動、電氣傳動相比,具有以下主要優點:
  1 液壓傳動是由油路連線,藉助油管的連線可以方便靈活的佈置傳動機構,這是比機械傳動優越的地方。例如,在井下抽取石油的泵可採用液壓傳動來驅動,以克服長驅動軸效率低的缺點。由於液壓缸的推力很大,且容易佈置。在挖掘機等重型工程機械上已基本取代了老式的機械傳動,不僅操作方便,而且外形美觀大方。
  2 液壓傳動裝置的重量輕、結構緊湊、慣性小。例如相同功率液壓馬達的體積為電動機的12%~13%。液壓泵和液壓馬達單位功率的體積目前是發電機和電動機的1/10,可在大範圍內實現無級調速。藉助閥或變數泵、變數馬達可實現無級調速,調速範圍可達1:2000,並可在液壓裝置執行的過程中進行調速。

  3 傳遞運動均勻平穩,負載變化時速度較穩定。因此,金屬切削機床中磨床的傳動現在幾乎都採用液壓傳動。液壓裝置易於實現過載保護,使用安全、可靠,不會因過載而造成主件損壞:各液壓元件能同時自行潤滑,因此使用壽命長。液壓傳動容易實現自動化。藉助於各種控制閥,特別是採用液壓控制和電氣控制結合使用時,能很容易的實現複雜的自動工作迴圈,而且可以實現遙控。液壓元件己實現了標準化、系列化、和通用化,便於設計、製造和推廣使用。