液压伺服系统.

唐山科技职业技术学院机电系毕业设计（论文） 唐山科技职业技术学院 毕业设计（论文） 课 题 名 称 浅谈液压伺服系统 系 别 机电工程系 专 业 班 级 机电设备维修与管理 2 班 名 师 二 OO 九年五月 唐山科技职业技术学院机电系毕业设计（论文） 附表 1 毕业设计（论文）评分表 系别机电工程系 专业机电设备 维修与管理 班级2 班 姓名王琳 课题名称 浅谈液压伺服系统 指 导 教 师 评 分 指导教师评语 指导教师评分 （百分制） 指导教师签字 年 月 日 评 阅 教 师 评 分 评阅教师评语 评阅教师评分 （百分制） 评阅教师签字 年 月 日 答 辩 小 组 评 分 答辩组长评语 答辩小组评分 （百分制） 答辩组长签字 年 月 日 成 绩 评 定 指导教师 （40） 评阅教师 （20） 答辩小组 （40） 综合成绩 百分制 五级分制 唐山科技职业技术学院机电系毕业设计（论文） 附表二 毕业设计（论文）任务书 专业 机电设备 维修与管 理 班级 2 班 学生姓名 王琳 同组学生姓名 严波 张元 刘倩倩 史承娟 课题名称 浅谈液压伺服系统 设计内容及要求 基本工作量要求 正文 5000 字以上论文一篇 进度计划 起止时间 工作内容 参考文献 指导教师 教研室主任 系主任 唐山科技职业技术学院机电系毕业设计（论文） 目 录 摘 要 1 正文 . 3 1.液压伺服系统的发展及应用领域 . 3 1.1 液压伺服系统的发展历程 . 3 1.2 液压伺服系统的应用领域 . 3 2.液压伺服系统的工作原理 . 3 3.液压伺服系统的基本特性 . 5 3.1 液压伺服系统的基本特点 . 5 3.2 液压伺服系统的性能要求 5 4.液压伺服系统的组成及分类 . 5 4.1 液压伺服系统的组成 . 5 4.2 液压伺服系统的分类 6 4.2.1 电液伺服系统 6 4.2.2 机械液压伺服系统 7 5 液压伺服系统实例 7 结论 . 9 参考文献 . 10 致谢 . 11 唐山科技职业技术学院毕业设计（论文） 1 摘 要 液压伺服系统，是在液压传动和自动控制理论基础上，建立起来的一种液压自动控制 系统。液压伺服控制除了具有液压传动的各种优点外，还具有反应速度快，系统刚度大和 伺服精度高等优点，因此广泛应用于金属切削机床、重型机械、起重机械、汽车、飞机船 舶和军事装备等方面。 关键词伺服系统 液压传动 自动控制 应用 唐山科技职业技术学院毕业设计（论文） 2 引言 液压传动技术是我们“机电设备维修与管理专业”的必修课。在这门课程里我们学到 了液压伺服系统。 液压伺服系统是使系统的输出量，如位移、速度或力等，能自动地、快速而准确 地跟随输入量的变化而变化，与此同时，输出功率被大幅度地放大。它以其响应速度 快、负载刚度大、控制功率大等独特的优点在工业控制中得到了广泛应用。 本论文通过介绍液压伺服系统的发展、工作原理、 组成、 分类、 基本特性和具体应用， 使我们对液压伺服系统有一个更深入的了解。 唐山科技职业技术学院毕业设计（论文） 3 正文 1.液压伺服系统的发展及应用领域 1.1 液压伺服系统的发展历程 液压伺服控制技术是一门比较新的科学技术。它不但是液压技术中的一个新分支，而且 也是控制领域中的一个重要组成部分。 在第一次世界大战前，液压伺服系统作为海军舰船的操舵装置开始应用。后来，在第二 次世界大战期间及以后，由于军事刺激，自动控制特别是武器和飞行器控制系统的研究发展 取得很大的进展。液压伺服系统因影响快、精度高、功率比重大，特别受到重视。实践的需 要也推动了理论研究工作，40 年代开始了滑阀特性和液压伺服理论的研究。1940 年底，首先 在飞机上出现了电液伺服系统。但该系统中的滑阀由伺服电机驱动，作为电液转换器。由于 伺服电机惯性量大，使电液转换器成为系统中时间常数最大的环节，限制了电液伺服系统的 响应速度。直到 50 年代初，才出现了快速响应的永磁力矩马达，形成了电液伺服阀雏形。到 50 年代末， 又出现了以喷嘴挡板阀作为第一级的电液伺服阀，进一步提高了伺服阀的快速性。 60 年代，各种结构的电液伺服阀相继出现，特别是干式力矩马达的出现，才使得电液伺服阀 的性能日趋完善。由于电液伺服阀和电子技术的发展，使电液伺服系统得到了迅速的发展。 随着加工能力的提高和电液伺服工艺性的改善，使电液伺服阀的价格不断降低。出现了抗污 染和工作可靠的工业用廉价电液伺服阀，电液伺服系统开始向一般工业中推广。目前，液压 伺服系统，特别是电液伺服系统已成了武器自动化和工业自动化的一个重要方面，应用非常 广泛。 1.2 液压伺服系统的应用领域 液压伺服系统在国防工业中，用于飞机的操作系统、导弹的自动控制系统、火炮操作系 统、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；冶炼方面的电炉电极自动升降恒功率控制系统；试验装置方面的振动试验台、材 料试验机、轮胎试验机等；锻压设备中的挤压机速度伺服、油压机的位置同步伺服；设备中 的轧机液压压下、张力控制；燃气轮机及水轮机转速自调系统等。 2.液压伺服系统的工作原理 在液压伺服系统中，液压执行元件的运动，能自动快速而准确地随着控制机构的信号而 改变，因而液压伺服系统又称为随动系统。与此同时，液压伺服机构还起到信号的功率放大 作用，因此它也是功率放大装置。 下图所示为一简单液压传动系统，由一个滑阀控制的液压缸推动负载运动。当给阀芯输 入量 Xi例如向右，则滑阀移动某一个开口量 Xv，此时压力油进入液压缸右腔，液压缸左腔 回油，推动缸体向右运动，即有一个输出位移 Xo，它与输入位移大小 Xi 无直接关系，而与 液压缸结构尺寸有关。 唐山科技职业技术学院毕业设计（论文） 4 若将上述滑阀和液压缸组合成一个整体，构成反馈通路，上述系统就变成一简单液压伺 服系统，如下图所示 如果控制滑阀处于中间位置（零位） ，即没有信号输入（Xi0）,这时，滑阀凸肩恰好堵 住液压缸两个油口， 缸体不动，系统的输出量 Xo0。负载停止不动，系统处于静止平衡状态。 若给控制滑阀输入一个正位移Xi0（例如向右为正）的输入信号，阀芯偏离其中间位置， 液压缸进出油路同时打开，阀相应开口量 XvXi，高压油通过节流口进入液压缸右腔，而液 压缸左腔的油通过令一个节流口回油，液压缸产生位移Xo，此时系统处于不平衡状态。 由于控制滑阀阀体和液压缸缸体连在一起，成为一个整体，随着输出量 Xo 增加，而滑阀 开口量 Xv 逐渐减少。当 Xo 增加 XoXi 到时，则开口量 Xv0，油路关闭，液压缸不动，负载 停止在一个新的位置上，达到一个系新的平衡状态。 如果继续给控制滑阀向右的输入信号 Xi，液压缸就会跟随这个信号继续向右运动。 反之，若给控制滑阀输入一个负位移 Xi0（向左为负）的输入信号，则液压缸就会跟随 这个信号向左运动。 由此看出，在此系统中，滑阀不动，液压缸也不