阀控液压伺服系统的辨识与优化设计研究

气动逻辑控制阀工作原理详解

气动逻辑控制阀工作原理详解 1 逻辑控制概述 任何一个实际的控制问题都可以用逻辑关系来进行描述。从逻辑角度看，事物都可以表示为两个对立的状态，这两个对立的状态又可以用两个数字符号“l”和“0”来表示。它们之间的逻辑关系遵循布尔代数的二进制逻辑运算法则。 同样任何一个气动控制系统及执行机构的动作和状态，亦可设定为“1”和“0”。例如将气缸前进设定为“l”，后退设定为“0”；管道有压设定为“1”，无压设定为“0”；元件有输出信号设定为“1”，无输出信号设定为“0”等。这样，一个具体的气动系统可以用若干个逻辑函数式来表达。由于逻辑函数式的运算是有规律的，对这些逻辑函数式进行运算和求解，可使问题变得明了、易解，从而可获得最简单的或最佳的系统。 总之，逻辑控制即是将具有不同逻辑功能的元件，按不同的逻辑关系组配，实现输入、输出口状态的变换。气动逻辑控制系统，遵循布尔代数的运算规则，其设计方法已趋于成熟和规范化，然而元件的结构原理发展变化较大，自60年代以来已经历了三代更新。第一代为滑阀式元件，可动部件是滑柱，在阀孔内移动，利用了空气轴承的原理，反应速度快，但要求很高的制造精度；第二代为注塑型元件，可动件为橡胶塑料膜片，结构简单，成本低，适于大批量生产；第三代为集成化组合式元件，综合利用了电、磁的功能，便于组成通用程序回路或者与可编程序控制器（PLC）匹配组成气——电混合控制系统。 2 逻辑元件(Pneumatic logical elements) 气动逻辑元件是用压缩空气为介质，通过元件的可动部件（如膜片、阀心）在气控信号作用下动作，改变气流方向以实现一定逻辑功能的气体控制元件。实际上气动方向控制阀也具有逻辑元件的各种功能，所不同的是它的输出功率较大，尺寸大。而气动逻辑元件的尺寸较小，因此在气动控制系统中广泛采用各种形式的气动逻辑元件（逻辑阀）。 3 气动逻辑元件的分类 气动逻辑元件的种类很多，可根据不同特性进行分类。 a．按工作压力 （1）高压型工作压力 0.2～0.8MPa （2）低压型工作压力 0.05～0.2MPa （3）微压型工作压力 0.005～0.05MPa b．按结构型式 元件的结构总是由开关部分和控制部分组成。开关部分是在控制气压信号作用下来回动作，改变气流通路，完成逻辑功能。根据组成原理，气动逻辑元件的结构型式可分为三类： （1）截止式气路的通断依靠可动件的端面（平面或锥面）与气嘴构成的气口的开启或关闭来实现。 （2）滑柱式（滑块型）依靠滑柱（或滑块）的移动，实现气口的开启或关闭。 （3）膜片式气路的通断依靠弹性膜片的变形开启或关闭气口。 c．按逻辑功能

液压控制系统(王春行编)课后题答案

第二章 思考题 1、为什么把液压控制阀称为液压放大元件？ 答：因为液压控制阀将输入的机械信号（位移）转换为液压信号（压力、流量）输出，并进行功率放大，移动阀芯所需要的信号功率很小，而系统的输出功率却可以很大。 2、什么是理想滑阀？什么是实际滑阀？ 答： 理想滑阀是指径向间隙为零，工作边锐利的滑阀。 实际滑阀是指有径向间隙，同时阀口工作边也不可避免地存在小圆角的滑阀。 4、什么叫阀的工作点？零位工作点的条件是什么？ 答：阀的工作点是指压力-流量曲线上的点，即稳态情况下，负载压力为p L ，阀位移x V 时，阀的负载流量为q L 的位置。 零位工作点的条件是 q =p =x =0L L V 。 5、在计算系统稳定性、响应特性和稳态误差时，应如何选定阀的系数？为什么？ 答：流量增益q q = x L V K ??，为放大倍数，直接影响系统的开环增益。 流量-压力系数c q =- p L L K ??，直接影响阀控执行元件的阻尼比和速度刚度。 压力增益p p = x L V K ??，表示阀控执行元件组合启动大惯量或大摩擦力负载的能力 当各系数增大时对系统的影响如下表所示。 7、径向间隙对零开口滑阀的静态特性有什么影响？为什么要研究实际零开口滑阀的泄漏特性？ 答：理想零开口滑阀c0=0K ，p0=K ∞，而实际零开口滑阀由于径向间隙的影响，存在泄漏 流量2c c0r = 32W K πμ ，p0c K ，两者相差很大。

理想零开口滑阀实际零开口滑阀因有径向间隙和工作边的小圆角，存在泄漏，泄漏特性决定了阀的性能，用泄漏流量曲线可以度量阀芯在中位时的液压功率损失大小，用中位泄漏流量曲线来判断阀的加工配合质量。 8、理想零开口阀具有线性流量增益，性能比较好，应用最广泛，但加工困难；因为实际阀总存在径向间隙和工作边圆角的影响。 9、什么是稳态液动力？什么是瞬态液动力？ 答：稳态液动力是指，在阀口开度一定的稳定流动情况下，液流对阀芯的反作用力。 瞬态液动力是指，在阀芯运动过程中，阀开口量变化使通过阀口的流量发生变化，引起阀腔内液流速度随时间变化，其动量变化对阀芯产生的反作用力。 习题 1、有一零开口全周通油的四边滑阀，其直径-3 d=810m ?，径向间隙-6c r =510m ?，供油压力5s p =7010a P ?，采用10号航空液压油在40C 。 工作，流量系数d C =0.62，求阀的零位 系数。 解：零开口四边滑阀的零位系数为： 零位流量增益 q0d K C =零位流量-压力系数 2c c0r 32W K πμ = 零位压力增益 p0c K = 将数据代入得 2q0 1.4m s K = 123c0 4.410m s a K P -=?? 11p0 3.1710a m K P =? 2、已知一正开口量-3 =0.0510m U ?的四边滑阀，在供油压力5s p =7010a P ?下测得零位泄 露流量c q =5min L ，求阀的三个零位系数。 解：正开口四边滑阀的零位系数为： 零位流量增益 c q0q K U = 零位流量-压力系数 c c0s q 2p K =

典型液压系统

单元七典型液压系统 学习目标： 1.掌握读懂液压系统图的阅读和分析方法 2.掌握YT4543型液压动力滑台液压系统的组成、工作原理和特点 3.掌握YB32-200型压力机液压系统的组成、工作原理和特点 4.掌握Q2—8汽车起重机液压系统的组成、工作原理和特点 5.能绘制电磁铁动作循环表? 重点与难点： 典型液压系统是对以前所学的液压件及液压基本回路的结构、工作原理、性能特点、应用，对液压元件基本知识的检验与综合，也是将上述知识在实际设备上的具体应用。本章的重点与难点均是对典型液压系统工作原理图的阅读和各系统特点的分析。对于任何液压系统，能否读懂系统原理图是正确分析系统特点的基础，只有在对系统原理图读懂的前提下，才能对系统在调速、调压、换向等方面的特点给以恰当的分析和评价，才能对系统的控制和调节采取正确的方案。因此，掌握分析液压系统原理图的步骤和方法是重中之重的内容。 1．分析液压系统工作原理图的步骤和方法 对于典型液压系统的分析，首先要了解设备的组成与功能，了解设备各部件的作用与运动方式，如有条件，应当实地考察所要分析的设备，在此基础上明确设备对液压系统的要求，以此作为液压系统分析的依据；其次要浏览液压系统图，了解所要分析系统的动力装置、执行元件、各种阀件的类型与功能，此后以执行元件为中心，将整个系统划分为若干个子系统油路；然后以执行元件动作要求为依据，逐一分析油路走向，每一油路均应按照先控制油路、后主油路，先进油、后回油的顺序分析；再后就是针对执行元件的动作要求，分析系统的方向控制、速度控制、压力控制的方法，弄清各控制回路的组成及各重要元件的作用；更后就是通过对各执行元件之间的顺序、同步、互锁、防干扰等要求，分析各子系统之间的联系；最后归纳与总结整个液压系统的特点，加深对系统的理解。 2．在此选用YT4543型组合机床动力滑台的液压系统，作为金属切削专用机床进给部件的典型代表。此系统是对单缸执行元件，以速度与负载的变换为主要特点。要求运动部件实现“快进一一工进一二工进一死挡铁停留一快退—原位停止”的工作循环。具有快进运动时速度高负载小与工进运动时速度低负载大的特点。系统采用限压式变量泵供油，调速阀调速的容积节流调速方式，该调速方式具有速度刚性好调速范围大的特点；系统的快速回路是采用三位五通电液换向阀与单向阀、行程阀组成的液压缸差动连接的快速运动回路，具有系统效率较高、回路简单的特点；速度的换接采用行程阀和液控顺序阀联合动作的快进与工进的速度换接回路，具有换接平稳可靠的特点；两种工进采用调速阀串联与电磁滑阀组成的速度变换回路实现两次工进速度的换接，换接平稳；采用中位机能为M型的电液换向阀实现执行元件换向和液压泵的卸荷。该系统油路设计合理，元件使用恰当，调速方式正确，能量利用充分。

阀控缸位置伺服系统

河南科技大学 课程设计说明书 课程名称专业课程设计 题目阀控缸位置伺服系统设计与分析 学院农业工程学院 班级农电111 学生姓名王银肖 指导教师岳菊梅 日期 2015年4月3日

专业课程设计任务书 班级：农电111 姓名：王银肖学号： 111403010124 设计题目：阀控缸位置伺服系统设计与分析 一、设计目的 熟悉专业课程设计的相关规程、规定，了解控制系统设计数学模型的基本建立方法和相关算法的计算机模拟，熟悉相关计算的内容，巩固已学习的相关专业课程内容，学习撰写工程设计说明书，对控制系统相关状态进行模拟，对控制系统设计相关参数计算机计算设计有初步的认识。 二、设计内容 阀控缸位置伺服系统原理如下图所示。 三、设计要求： 1. 指出并分析电液位置控制系统的基本组成和特点。 2. 分析电液伺服阀的主要特性与其参数。 3. 电液伺服阀的选则与使用。 4. 设计电液阀伺服系统并画出仿真图。 四、设计时间安排 查找相关资料（2天）、确定总体方案，进行必要的计算。（1天）、对电力系统相关状态进行模拟，计算相关参数，（2天）、使用（MATLAB）等相关软件进行控制系统设计与仿真（2天）、撰写设计报告（2天）和答辩（1天）。 五、主要参考文献 [1] 易孟林，曹树平，刘银水.电液控制技术[M].武汉:华中科技大学出版社,2010. [2] 王正林，王盛开，陈国顺. MATALAB与控制系统仿真[M].北京:电子工业出版社.2005. [3] 刘超.MATALAB基础与实践教程[M],北京:机械工业出版社.2011. 指导教师签字：年月日

第一章电液位置控制系统 (1) §1.1液压控制系统概论 (1) §1.2电液控制系统的基本组成及特点 (3) 第二章电液伺服阀的特性与主要性能参数 (6) §2.1 静态特性 (6) §2.1.1 负载流量特性 (6) §2.1.2 空载流量特性 (7) §2.1.3 压力特性 (9) §2.1.4 内泄漏特性 (10) 第三章电液伺服阀的选择与使用 (11) §3.1电液伺服阀的选择的一般原则 (11) §3.2 电液伺服规格的确定 (12) 第四章阀控缸位置伺服系统的的设计及MATLAB仿真 (14) §4.1 电液比例阀控缸位置伺服系统建模设计 (14) §4.1.1阀控缸模型设计及分析 (14) §4.1.2仿真调试图 (14) 总结 (18) 参考文献 (19)

二位五通电磁阀原理图解

二位五通电磁阀原理图解 电-气转化组件将电讯号转化为气动讯号，电气讯号输入控制了气动输出。最常用的电-气转换组件是电磁阀(Solenoid actuated valves) 。电磁阀既是电器控制部分和气动执行部分的接口，也是和气源系统的接口。电磁阀接受命令去释放，停止或改变压缩空气的流向，在电-气动控制中，电磁阀可以实现的功能有：气动执行组件动作的方向控制，ON/OFF开关量控制，OR/NOT/AND 逻辑控制。在电磁阀家族中，最重要的是电磁控制换向阀(Solenoid actuated directional control valves) 。 电磁控制换向阀的工作原理 在气动回路中，电磁控制换向阀的作用是控制气流通道的通、断或改变压缩空气的流动方向。主要工作原理是利用电磁线圈产生的电磁力的作用，推动阀芯切换，实现气流的换向。按电磁控制部分对换向阀推动方式的不同，可以分为直动式电磁阀和先导式电磁阀。直动式电磁阀直接利用电磁力推动阀芯换向，而先导式换向阀则利用电磁先导阀输出的先导气压推动阀芯换向。 图4.2a表示3/2(三路二位)直动式电磁阀(常断型)结构的简单剖面图及工作原理。线圈通电时，静铁芯产生电磁力，阀芯受到电磁力作用向上移动，密封垫抬起，使1、2接通，2、3断开，阀处于进气状态，可以控制气缸动作。当断电时，阀芯靠弹簧力的作用恢复原状，即1、2断，2、3通，阀处于排气状态。 二位五通双电控电磁阀的工作原理 2009-10-20 21:47 在气路(或液路)上来说，两位三通电磁阀具有1个进气孔(接进气气源)、1个出气孔(提供给目标设备气源)、1个排气孔(一般安装一个消声器，如果不怕噪音的话也可以不装@_@)。两位五通电磁阀具有1个进气孔(接进气气源)、1个正动作出气孔和1个反动作出气孔(分别提供给目标设备的一正一反动作的气源)、1个正动作排气孔和1个反动作排气孔(安装消声器)。对于小型自动控制设备，气管一般选用8~12mm 的工业胶气管。电磁阀一般选用日本SMC(高档一点，不过是小日本的产品)、台湾亚德客(实惠，质量也不错)或其它国产品牌等等。在电气上来说，两位三通电磁阀一般为单电控(即单线圈)，两位五通电磁阀一般为双电控(即双线圈)。线圈电压等级一般采用DC24V、AC220V等。两位三通电磁阀分为常闭型和常开型两种，常闭型指线圈没通电时气路是断的，常开型指线圈没通电时气路是通的。常闭型两位三通电磁阀动作原理：给线圈通电，气路接通，线圈一旦断电，气路就会断开，这相当于“点动”。常开型两位三通单电控电磁阀动作原理：给线圈通电，气路断开，线圈一旦断电，气路就会接通，这也是“点动”。两位五通双电控电磁阀动作原理：给正动作线圈通电，则正动作气路接通(正动作出气孔有气)，即使给正动作线圈断电后正动作气路仍然是接通的，将会一直维持到给反动作线圈通电为止。给反动作线圈通电，则反动作气路接通(反动作出气孔有气)，即使给反动作线圈断电后反动作气路仍然是接通的，将会一直维持到给正动作线圈通电为止。这相当于“自锁”。基于两位五通双电控电磁阀的这种特性，在设计机电控制回路或编制PLC程序的时候，可以让电磁阀线圈动作1~2秒就可以了，这样可以保护电磁阀线圈不容易损坏。

阀控马达控制系统仿真

1.应用背景 在海上风机吊装工程中，经常需要进行速度控制，如原动机调速、吊臂垂直及回转装置的速度控制等。在该项目的工程设计及应用当中的电液位置伺服系统也经常采用速度局部反馈回路来提高系统的刚度和减小伺服阀等参数变化的影响，提高系统的精度。 电液速度控制系统按控制方式可分为：阀控液压马达速度控制系统和泵空液压马达速度控制系统。阀控液压马达系统一般用于小功率系统，而泵控马达系统一般用于大功率系统。在本次的实验中，主要针对阀控马达速动控制系统的校正前后变化，通过MATLAB的simulink对其进行仿真比较分析。 2.电液速度控制系统原理 首先给出阀控液压马达速度控制系统的实际物理模型： 如图１所示，该系统由伺服放大器、电液伺服阀、液压马达、测速电动机等组成。测速电机轴与负载机轴相联，用于检测负载轴的速度，检测到的速度信号与指令信号差（误差信号）经伺服放大器进行功率放大，产生的电流用来控制电液伺服阀的阀芯位置，电液伺服阀输出压力油驱动液压马达及负载旋转。 根据所建立的物理模型，可以建立相对应的闭环控制系统原理的方框图：

图2 阀控马达速度控制系统方框图 3.系统各环节数学模型 3.1伺服放大器 伺服放大器输出电流ΔI与输入电压Ue近似成正比，其传递函数可用伺服放大器增益Ka表示： （1） 但通常的速度控制系统采用积分放大器，对原系统加以校正才能稳定工作。校正后的积分放大器增益Ka表示为： （2） 式中：Ue为积分放大器额定电压，V； Ka为积分放大器增益，A/V。 3.2伺服阀 伺服阀的流量增益为： (3) 式中：为伺服阀流量增益，m 3/(s*A)； 为伺服阀空载流量，m3/s; 为伺服阀额定电流，A。 伺服阀传递函数为：

平衡阀在液压系统中的应用及故障排除

平衡阀在液压系统中的应用及故障排除 【摘要】：本文通过对平衡阀结构组成的分析，对其工作原理进行了详细的说明，并介绍了在各种变负载液压系统中广泛的应用；然后从平衡阀结构特性的角度，结合平衡阀在某公司焦炉机械装煤车上实际应用中出现的几种常见的故障，定性的分析了它的故障原因并提出了排除及预防故障的方法。 【关键词】：平衡阀液压系统震颤故障排除 【前言】：平衡阀是当今冶金液压系统中应用及其广泛的一种控制阀，本文通过力士乐液压公司ＦＤ型平衡阀工作原理，论述了其在变载机构中的控制作用，并以冶金液压系统中的实例应用加以说明。 一，平衡阀的结构与工作原理 FD 型平衡阀是德国力士乐公司设计的平衡阀, 它采用了液控单向节流设计, 从而实现了液控单向阀和单向节流阀的控制功能。其结构原理图如图1 , 当其控制油口X不工作时, 平衡阀具有单向阀的功能, 压力油从A口流入时, 液压阀单向导通, 当压力油从B口流入时, 液压阀反向封闭。如果其控制油口X通有一定的压力油, 由于X口连接的阻尼口（6）的作用, 控制阀芯（4）缓慢运动, 延时后首先推动卸荷阀芯（3）使B口卸压, 然后推动主阀芯（2）开启, 液压油从B 流向A 口。图2为其图形符号。

图1 FD 平衡阀结构原理图 （1）阀体、（2）主阀芯、（3）先导体、（4）控制阀芯，（5）阻尼阀芯，（6）阻尼孔、（7）（8）(9) 均为控制腔 图2 FD 平衡阀图形符号 二，平衡阀在工业液压系统中的实际应用 2.1平衡阀在单杆缸液压平衡回路中的应用 图3 为采用FD 型平衡阀设计的平衡回路, 在换向阀处于中位(为了安全, 应始终使用闭中位的方向阀)时,平衡阀保持垂直放置的 液压缸不因自重而下落。当换向阀交叉油路供油时, 液压油经过平衡阀(起单向阀作用) ,推动液压缸活塞提升负载。这时如果液压泵到平衡阀之间的液压油管破裂, 压力下降, 由于负载压力作用, 主阀立即关闭, 油缸保持在工作位置。当换向阀平行油路进行工作时, 由平衡

液压比例阀工作原理

液压比例阀工作原理）置信电气生产非晶合金变压器，2间电网投资的快速增长为公司提供了良好的发展机遇。市场占公司为国内唯一的规模化生产非晶合金变压器的企业，属于国家推广的节能类产品，％以上。受政府强制采购政策的推动，非晶合金变压器有望获得大范围的推广，80有率达到得益于此，公司将面临一个巨大的市场空间。建议重点关注特变电工和置信电气。电力行业“节能减排”形势严峻“十一五”期间在“十一五”乃至相当长的时间内，“节能减排”将是我国政府工作的重点。％。但电力％、主要污染物排放总量减少10节能减排目标：实现国内生产总值能耗降低20亿吨，排放的二氧年，发电用煤超过121）2006行业节能减排形势很严峻，具体表现为：％，烟尘排放量占全国排放量的40化碳占全国排放总量的54％，火电用水占工业用水的）电网32）我国火电发电机组所占比例大，大量小机组存在，这使得煤耗显著偏高。％。20“重发轻供”导致电网建设落后于电源建设，电网建设中超高压输电线路比重偏建设滞后，低，高耗能变压器使用量太大。电气设备将在“节能减排”中发挥重要作用加强现有电厂设备未来国内电力行业节能的主要途径为：大力发展特高压电网；我们认为，改造，提高能源使用效率；积极鼓励新能源开发利用。电气设备将在“发送配用”各个环节发 首页>>产品中心>>比例式减压阀 的详细资料：固定比例式减压阀一、产品[] 产品名称：固定比例式减压阀． 产品特点：本厂生产的比例式减压阀，外形美观，质量可靠，比例准确，工作平稳．既减动压也减静压。该阀利用阀体内部活塞两端不同截面积产生的压力差，改变阀后的压力，达到减压目的。我厂减压阀的减压比例是：2：1，3：1，4：

液压控制系统王春行版课后题答案模板

液压控制系统王春行版课后题答案

第二章 思考题 1、为什么把液压控制阀称为液压放大元件？ 答：因为液压控制阀将输入的机械信号（位移）转换为液压信号（压力、流量）输出，并进行功率放大，移动阀芯所需要的信号功率很小，而系统的输出功率却能够很大。 2、什么是理想滑阀？什么是实际滑阀？ 答：理想滑阀是指径向间隙为零，工作边锐利的滑阀。 实际滑阀是指有径向间隙，同时阀口工作边也不可避免地存在小圆角的滑阀。 4、什么叫阀的工作点？零位工作点的条件是什么？ 答：阀的工作点是指压力-流量曲线上的点，即稳态情况下，负载 压力为p L ，阀位移x V 时，阀的负载流量为q L 的位置。 零位工作点的条件是q=p=x=0 L L V 。 5、在计算系统稳定性、响应特性和稳态误差时，应如何选定阀的系数？为什么？ 答：流量增益 q q = x L V K ? ? ，为放大倍数，直接影响系统的开环增益。 流量-压力系数 c q =- p L L K ? ? ，直接影响阀控执行元件的阻尼比和 速度刚度。 压力增益 p p = x L V K ? ? ，表示阀控执行元件组合启动大惯量或大摩 擦力负载的能力

当各系数增大时对系统的影响如下表所示。 7、径向间隙对零开口滑阀的静态特性有什么影响？为什么要研究实际零开口滑阀的泄漏特性？ 答：理想零开口滑阀c0=0K ，p0=K ∞，而实际零开口滑阀由于径向间隙的影响，存在泄漏流量2c c0r =32W K πμ ，p0c K ，两者相差 很大。 理想零开口滑阀实际零开口滑阀因有径向间隙和工作边的小圆角，存在泄漏，泄漏特性决定了阀的性能，用泄漏流量曲线能够度量阀芯在中位时的液压功率损失大小，用中位泄漏流量曲线来判断阀的加工配合质量。 9、什么是稳态液动力？什么是瞬态液动力？ 答：稳态液动力是指，在阀口开度一定的稳定流动情况下，液流对阀芯的反作用力。 瞬态液动力是指，在阀芯运动过程中，阀开口量变化使经过阀口的流量发生变化，引起阀腔内液流速度随时间变化，其动量变化对阀芯产生的反作用力。

变幅系统液压回路 液压系统平衡阀的作用

变幅系统液压回路——平衡阀- 中国吊装网 变幅系统液压回路一般由一个或两个油缸、平衡阀、主副溢流阀和三联控制阀组成。在这一整套基本独立完整的液压回路结构中,平衡阀安装在油缸下部,使变幅油缸平稳下降,并防止油缸下沉,因此平衡阀与油缸连接油管一定要采用高压钢管,以防软管破损老化造成用臂突然下跌。当变幅油缸伸出时, 变幅角度增大,跨距减小,起重量增大。变幅油缸缩回时情况相反。 下图所示是加藤NK300型汽车起重机变幅液压系统,由两个后推式双作用油缸、平衡阀、主副溢流阀和三联控制阀的右联阀组成。 平衡阀安装在变幅油缸的支撑油路上,是用以防止变幅下降速度因载荷重力作用大于供油量所决定的速度。该阀的结构作用如下图所示,在阀体内装有补偿滑阀和单向阀。补偿滑阀由弹簧的压力和作用于先导活塞的液控压控制。

在变幅过程中，平衡阀的作用如下： 1.控制阀芯在中位 从P1泵来的液压油通过增压器经方向控制阀回油箱，变幅油缸静止。平衡阀内的补偿滑阀在弹簧的作用下截断由港大腔的油路。 2. 油缸伸出 将方向控制阀芯扳到伸的位置,从P l 泵来的液压油通过增压器经方向控制阀进入平衡阀的A口,推开单向阀通过B口到油缸的大腔推动活塞。油缸杆侧的油液通过控制阀回油箱,油缸伸出口在此情况下补偿阀不工 作,因为作用于先导活塞的液控压与油箱相通。

3. 油缸缩回 将方向控制阀芯扳到缩的位置,从P l 泵来的液压油通过增压器经控制阀进入油缸的杆侧,也经液控管导入P.P.口。控制阀刚转换时,油缸仍是静止的,因为补偿滑阀在弹簧的作用下截断油缸大腔的回油路,从泵来的液压油的压力升高。同时,液控压在D室作用于先导活塞,该活塞推补偿滑阀,克服弹簧的压力补偿滑阀向右移动离开阀座,接通油缸大腔的回油路,油缸缩回。 由于先导活塞的节流孔的阻尼效应,使活塞移动极为平稳,C孔使活塞开始移动时快,以增进阀的灵敏性。由于补偿滑阀的节流嘴e的作用,开口缓慢增大,并适应于操作条件的最佳开度,因而也自动决定回流油液的流量。由于M腔、K腔及节流孔b的阻尼效应,补偿滑阀的移动也极为平稳。 在正常情况下,变幅油缸缩回时液控压在(2.2±0.3)MPa应发生作用。 在正常情况下,发动机停止操纵方向控制阀时,变幅油缸应该不动。如果移动,说明补偿滑阀座有故障,应更换此阀。 补偿滑阀和先导活塞都有很小的节流孔,分解和组装时要避免灰尘。更换和重装平衡阀后,操作前要排放内部空气。忽略此项会导致平衡阀作用不良和振动。

液压阀孔的加工技术

液压阀孔的加工技术 李树民　文正民　马兆俊 摘　要　阐述了液压阀孔加工技术的重要性,阀孔加工工艺方案的确定,并通过典型刀具的应用,分析了各种工艺方案的实用情况与推广。 关键词　阀孔加工技术　加工工艺方案　典型刀具 1　引　言 孔加工技术是金属切削加工的一个重要环节, 精密深孔加工就更是重中之重。随着高新技术的发展液压控制技术占的比重越来越大,传统笨重机械被液压机械逐步取代,而这个取代的过程很大程度上取决于液压件关键部位的加工技术,液压阀孔的加工精度直接影响产品的性能、寿命及使用。因此,加紧探寻新颖的阀孔加工方法,并对已用于生产中一些方法分析、研究,做到自觉准确地推广应用,从而使阀孔加工更趋于合理化。 如图1为我厂某一整体多路阀阀体内孔简图图1　多路阀阀体内孔简图 阀体材质为HT300高强度灰铸铁,抗拉强度为300N/cm 2,抗压强度为540N/cm 2。阀孔与阀体精密配合,配合间隙在 0.005～0.015mm 之间,阀的工作压力达21～ 35MPa ,阀孔直径D1一般在<10～<41mm 范围内, 阀体长度70～300mm 之间,长径比最大11∶1,阀孔尺寸精度H6～H7,圆柱要求0.003～0.005mm ,表面粗糙度Ra0.2。阀孔的尺寸精度、几何精度、表面粗糙度是影响产品质量的主要因素,如何保证产品精度要求,掌握合理的加工手段是非常必要的。2　加工工艺方案: 合理的工艺方案是根据生产纲领、精度要求、毛坯状况、工件材质、长径比、设备条件、工具制造能力和供应状况等相关因素制定出来的。目前,国内液压阀孔加工有下列几种方案: A.钻—扩—镗—铰—推—研 B.钻—扩—镗—铰—研 C.钻—镗—镗—铰—研(珩) D.扩—镗—镗—铰—研(珩) E.钻—刚性镗铰—研(珩) F.钻—刚性镗铰—金刚石铰 G.扩—刚性镗铰—金刚石铰 H.钻—扩—铰—珩—金刚石铰 I.钻—扩—镗—铰—刚性镗铰—金刚石铰 J.扩—镗—镗—铰—金刚石铰 对于各种不同规格的阀孔加工,在确定方案之前,首先要综合分析各个影响因素,然后采用一个比较合理的工艺路线。我厂通常采用的工艺方案是D 、G 、J ,上述三种方案都有各自的加工特点及适用 范围,下面逐一分析它们的使用情况。2.1　扩—镗—镗—铰—研(立珩) 这种加工方案适用范围较广,也是我厂传统使用的加工路线,尤其适用于较大规格的毛坯,阀孔大于<30mm 的阀体加工采用这种加工方案。 扩—镗—镗—铰　通常在普通六角车床或加工中心一次完成,扩孔去除余量大,使用双刃扩钻起到找直阀孔的作用,粗、精镗由于加工余量越来越小,起着进一步提高光洁度及直线度的作用,铰孔主要起定尺寸作用。通过上述工序加工,孔的尺寸精度可达到0.02mm 以上,几何精度达到0.003～0.005mm ,表面光洁度达到Ra0.8～0.4,这样为最后珩磨 奠定了较好的基础,珩磨后的孔精度能完全达到产品要求。 表1　切削参数及加工余量的选择 工序内容 主轴转速r/m 走刀量mm/r 切削深度mm 切削余量mm 扩5000.2424粗镗5000.24 1.25 1.25精镗5000.10.75 1.5铰2000.20.15 0.3 珩磨 80 10 0.01～0.0130.02～0.04 2.2　扩—刚性镗铰—刚性镗铰—金刚石铰 上述工艺属于我厂成熟工艺,阀孔经扩孔后采用刚性镗铰工艺半精加工,然后用金刚石铰刀珩磨。其基本特点是适用与长径比大的孔,尤其适合分片式多路阀阀孔的加工,稳定性较好,并且刚性镗铰刀前后带导向保证了工件的直线度要求,再加上内冷却排屑,大大改善了加工条件,保证了表面光洁度要 第6期(总第90期)2001年12月 液　压　气　动　与　密　封Hyd.Pneum.&Seals No.6(Serial No.90) Dec.,2001

液压控制阀的材料及工艺要求

液压控制阀的材料及工艺要求 液压阀中阀芯、阀套等精密零件一般选用45钢、40Cr、Cr12MoV、 12CrNi3A、18CrNiWA及GCr15等高级工具钢、高合金结构钢、优质钢及轴承钢等材料。要求材料具有良好的耐磨性、线胀系数和变形量小等优点。为了提高阀芯的耐磨性，必须使材料表面达到一定的硬度（一般要求硬度大于58HRC），因而，针对不同的材料可选用淬火、渗碳、渗氮等不同的热处理手段。 水压阀中阀芯的材料除了要求能达到较高的硬度外，还应有良好的耐淡水或海水腐蚀性能。虽然奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能较好，但难以通过热处理提高材料的表面硬度。一般可选用2Cr13、1Cr17Ni2等马氏体不锈钢、0Cr17NiCu4Nb等沉淀硬化不锈钢或工程陶瓷作为水液压阀阀芯的材料，其中马氏体不锈钢只能用于淡水。0Cr17NiCu4Nb是一种高强度不锈钢，其抗腐蚀性能接近1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢。该不锈钢加工时一般先进行固溶处理，在精密加工前进行沉淀强化处理（当时效温度在420°C，保温10h以上时，可获得最高硬度）。 水压阀中阀套的材料首先应具有良好的耐腐蚀、磨损性能。此外，阀套与阀芯材料的合理搭配也十分重要，应防止阀套与阀芯材料发生粘着磨损、腐蚀磨损等，以提高水压阀的寿命和工作可靠性。阀套一般可选用耐腐蚀性好的QA19-4青铜或高分子材料，其中高分子材料应具有强度高、耐磨性好、线胀系数小、吸水率低、加工性能好等特点。 油压阀中阀体的材料多为灰铸铁或孕育铸铁（HT20-40、HT30-54）。水压阀阀体的材料可选用2A50、2A14等锻铝，加工后对铝件表面进行阳极氧化处理。也可采用1Cr18Ni9Ti等奥氏体不锈钢材料。 阀类元件要求阀芯在阀体孔内移动灵活，工作可靠，泄露小且寿命长。通常各种滑阀的配合间隙一般为0.005~0.035mm，配合间隙公差为0.005~0.015mm。其圆度和圆柱度的公差一般为0.002~0.008mm。对于台阶式阀芯和阀孔，各圆柱面的同轴度公差为0.005~0.01mm。对于平板阀，其阀芯与阀座的平面度误差应不大于0.0003mm。 阀芯与阀孔的配合表面一般要求表面粗糙度Ra值为0.1~0.2μm。考虑到孔的加工比外圆困难，一般规定阀芯外圆的表面粗糙度Ra值为0.1μm，阀孔内圆表面的Ra值为0.2μm。 可见，对阀芯和阀孔的形状精度、位置精度及其表面粗糙度都有较严格的要求，必须采用合适的加工工艺才能满足规定要求。 一、阀芯的加工 下面以圆柱滑阀阀芯为例介绍阀芯的加工工艺。 阀芯一般采用棒料作为毛坯，经正火后加工，其工艺过程为：切端面钻中心孔，粗车和精车外圆、端面和沉割槽内孔等，钻削、铣削，热处理，修磨中心孔，磨削外圆，外圆光整加工。 1粗加工 阀芯外圆和长度应留有足够的加工余量。粗加工后零件应进行调质处理，使其硬度在25~30HRC之间。 2 半精加工

阀控非对称缸液压伺服系统建模与仿真分析

煤矿机械 Coal Mine Machinery Vol.32No.10Oct.2011 第32卷第10期2011年10月 引言 随着水下机器人技术的不断发展，水下机器人的作业范围和作业水深不断增加。在恶劣的海洋环境下，要完成复杂的水下作业任务，水下机器人上搭载的机械手的作用显得尤为重要。没有机械手，水下机器人充其量只是一个观察探测台架。目前，水下机械手多为液压驱动关节式，主要包括线性关节和转动关节，线性关节主要依靠直线液压缸的伸缩实现有限范围内的摆动，转动关节则依靠液压马达实现有限范围的转动或连续回转，每个关节都可以通过液压伺服系统精确控制，实现机械手自身的作业动作。 阀控非对称缸是水下液压机械手的重要驱动环节，由于其结构的不对称及非线性等特点，可能产生跳跃谐振或等幅振荡，直接影响整个机械手液压伺服系统的动态特性。本文主要研究水下液压机械手线性关节的阀控非对称缸位置伺服系统，在具体分析阀控非对称缸控制特性的基础上进行动态特性的推导、建模及仿真，为各线性关节伺服控制系统的设计和分析提供参考。 1阀控非对称液压缸位置伺服系统建模 以非对称液压缸为研究对象，进行动态特性分 析和数学建模，系统物理模型如图1所示。 图1 伺服阀控非对称液压缸模型 （1）伺服阀的负载压力-流量特性 图1中，各物理量以箭头方向为正，以液压缸正向移动Y ＞0为例，伺服阀的流量方程为 Q 1=C d WX v 2（p s －p 1）/r 姨＝A 1d y （1）Q 2=C d WX v 2p 2/r 姨＝A 2d y d t （2）式中Q 1———液压缸无杆腔流量，m 3/s ； Q 2——— 液压缸有杆腔流量，m 3/s ；C d ——— 阀的流量系数，取c d =0.7；W ——— 窗口面积梯度，m ；X v ——— 伺服阀位移，m ；p 1——— 伺服阀无杆腔压力，MPa ；p 2——— 伺服阀有杆腔压力，MPa ；p s ——— 油源压力，MPa ；r ——— 液压油密度，kg/m 3。流经伺服阀2个节流窗口的流量并不等于负载流量Q L ，定义为 阀控非对称缸液压伺服系统建模与仿真分析 李玲珑 1,2 ，孙斌1，张奇峰1 （1.机器人学国家重点实验室中国科学院沈阳自动化研究所，沈阳110016；2.中国科学院研究生院，北京100039） 摘要：结合水下液压机械手线性关节的阀控非对称缸位置伺服系统，分析了阀控非对称缸的负载压力-流量特性，建立了阀控缸流量连续性方程和液压缸的力平衡方程，推导了阀控缸位置控制系统动态特性的数学模型，只增加负载环节就可以构成新的液压伺服系统模型。采用MAT -LAB 软件对阀控缸位置控制系统进行动态特性仿真分析，验证了系统模型的正确性。 关键词：液压位置伺服控制；阀控非对称缸；仿真中图分类号：TH137.5文献标志码：A 文章编号：1003－0794（2011）10－0089－03 Model and Simulation Analysis of Asymmetrical Hydraulic Cylinder Controlled by Servo-valve LI Ling-long 1,2，SUN Bin 1，ZHANG Qi-feng 1 （1.State Key Laboratory of Robotics,Shenyang Institute of Automation,Chinese Academy of Sciences,Shenyang 110016, China;2.Graduate School of the Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China ） Abstract:Based on asymmetric cylinder position servo system of linear joints of underwater hydraulic manipulator,Load pressure-flux characteristics of asymmetric cylinder controlled by servo-valve was analyzed.Flux continuity equation of cylinder controlled by servo -valve and the balance equation of hydraulic cylinder were established.The dynamic characteristics mathematics model for position control system in cylinder controlled by servo-valve was deduced,a new hydraulic servo control system would be obtained through changing load based on this model ．MAT-LAB language software was used to carry through dynamic characteristics simulation analysis for position control system in cylinder controlled by servo-valve. Key words:hydraulic position servo control ；asymmetrical cylinder controlled by valve ；simulation p 1 p 2 p 5A 2 A 1V 2 V 1 Q 2Q 1 p r X M B y K e F l Y 89

电动调节阀的结构与工作原理

电动调节阀的结构与工作原理

课前准备：多媒体课件制作、演示实验设备调试、以4人/小组进行分组。 、课程导引一一执行器的作用 在过程控制系统中，执行器接受调节器的指令信号，经执行机构将其转换成相应的角位移或直线位移，去操纵调节机构，改变被控对象进、出的能量或物料，以实现过程的自动控制。在任何自动控制系统中，执行器是必不可少的组成部分。如果把传感器比拟成控制系统的感觉器官，调节器就是控制系统的大脑，而执行器则可以比拟为干具体工作的手。 执行器常常工作在咼温、咼压、深冷、强腐蚀、高粘度、易结晶、闪蒸、汽蚀、高压差等状态下，使用条件恶劣，因此，它是整个控制系统的薄弱环节。如果执行器选择或使用不当，往往会给生产过程自动化带来困难。在许多场合下，会导致控制系统的控制质量下降、调节失灵，甚至因介质的易燃、易爆、有毒而造成严重的事故。 为此，对于执行器的正确选用和安装、维修等各 个环节，必须给予足够的注 意、。 执行器根据驱动动力的 不同，可划分为气动执行 器、液动执行器和电动执行 器，本次课将结合实验装置 所用的智能电动调节阀使用 知识进行介绍。

分钟） 1、电动调节阀的基本结构 在THJ-2的实验装置上，配置了上海万迅仪表有限公司生产的智能型电动调节阀，其型号为QSVP-16K，图1是电动调节阀的典型外形，它由两个可拆分的执行机构和调节阀（调节机构）咅部分组成。上咅部是执行机构，接受调节器输出的0?10mADC或4?20mADC信号，并将其转换成相应的直线位移，推动下咅帕勺调节〔阀动作，直接调节流体的流量。各类电动调节阀的执行机构基本相同，但调节阀（调节机构）的结构因使用条件的不同类型很多，最常用的是直通单阀座和直通双阀座两种。 2、电动执行机构的基本结构（部分摘自上海万迅仪表产品说明书） 执行机构采用了德国进口的PSL电子式一体化的电动执行机构，该产品体积小、重量轻，功能强、操作方便，已广泛应用于工业控制。 电气其分和齿轮动执行器主要是由相互隔离的 动部分组成，电机作为连接两个隔离部分的中间部件。 电机按控制要求输出转矩，通过多级正齿轮传递到梯形丝杆上，梯形丝杆通过螺纹变换转矩为推力。因此梯形螺杆通过自锁的输 显示器 控制器 伺服电机 功率驱动 行程标尺支架 传动部分 壳体输出轴

液压控制系统王春行版课后题答案

液压控制系统王春行版 课后题答案 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】

第二章 思考题 1、为什么把液压控制阀称为液压放大元件 答：因为液压控制阀将输入的机械信号（位移）转换为液压信号（压力、流量）输出，并进行功率放大，移动阀芯所需要的信号功率很小，而系统的输出功率却可以很大。 2、什么是理想滑阀什么是实际滑阀 答：理想滑阀是指径向间隙为零，工作边锐利的滑阀。 实际滑阀是指有径向间隙，同时阀口工作边也不可避免地存在小圆角的滑阀。 4、什么叫阀的工作点零位工作点的条件是什么 答：阀的工作点是指压力-流量曲线上的点，即稳态情况下，负载压力为p L ， 阀位移x V 时，阀的负载流量为q L 的位置。 零位工作点的条件是q=p=x=0 L L V 。 5、在计算系统稳定性、响应特性和稳态误差时，应如何选定阀的系数为什么 答：流量增益 q q = x L V K ? ? ，为放大倍数，直接影响系统的开环增益。 流量-压力系数 c q =- p L L K ? ? ，直接影响阀控执行元件的阻尼比和速度刚度。 压力增益 p p = x L V K ? ? ，表示阀控执行元件组合启动大惯量或大摩擦力负载的 能力 当各系数增大时对系统的影响如下表所示。 7、径向间隙对零开口滑阀的静态特性有什么影响为什么要研究实际零开口滑阀的泄漏特性

答：理想零开口滑阀c0=0K ，p0=K ∞，而实际零开口滑阀由于径向间隙的影 响，存在泄漏流量2c c0r = 32W K πμ ，p0c =K ，两者相差很大。 理想零开口滑阀实际零开口滑阀因有径向间隙和工作边的小圆角，存在泄漏，泄漏特性决定了阀的性能，用泄漏流量曲线可以度量阀芯在中位时的液压功率损失大小，用中位泄漏流量曲线来判断阀的加工配合质量。 9、什么是稳态液动力什么是瞬态液动力 答：稳态液动力是指，在阀口开度一定的稳定流动情况下，液流对阀芯的反作用力。 瞬态液动力是指，在阀芯运动过程中，阀开口量变化使通过阀口的流量发生变化，引起阀腔内液流速度随时间变化，其动量变化对阀芯产生的反作用力。 习题 1、有一零开口全周通油的四边滑阀，其直径-3d=810m ?，径向间隙 -6c r =510m ?，供油压力5s p =7010a P ?，采用10号航空液压油在40C 。工作，流 量系数d C =0.62，求阀的零位系数。 解：零开口四边滑阀的零位系数为： 零位流量增益 q0d K C =零位流量-压力系数 2c c0r 32W K πμ = 零位压力增益 p0c K = 将数据代入得 2q0 1.4m s K = 123c0 4.410m s a K P -=?? 11p0 3.1710a m K P =?

关于液压支架用阀的基本工作原理Word版

关于液压支架用阀的基本工作原理 矿用液压支架有垛式支架、掩护式支架、支撑掩护式支架以及中位、高位和低位放顶煤支架。不论哪一种支架其用阀有：操纵阀、平面截止阀、液控单向阀、安全阀、过滤器、单向锁和双向锁构成一个液压控制系统的基本回路。 各种阀类采用的材质一般的阀体采用45号钢调质材料，内部阀芯采用不锈钢3Cr3材质。特殊要求的采用全不锈钢和电液联合控制系统。 压力系统泵站均为31.5MPa，各种阀类的试验压力均达到工作压力的1.5倍。 各种阀类的流量要求由每分钟最低80升到最大400升，（各种型号支架不同所需要的流量也不同） 支架压力系统的基本工作原理是高压液体通过管路系统进入每一部支架的过滤器到平面截止阀，高压进入操作阀，由操纵阀分配到各立柱、千斤顶及短柱等。分配到立柱的液体通过液控单向阀进入油缸，使之上升，反之下降，其他千斤顶、短柱一样都是通过操纵阀的操作使之伸缩或推拉功能的实现。 操纵阀是三位四通多片组合成阀组，其工作原理和作用就是将高压液体通过操纵手柄把液体送到设计所需的各个执行元件（如立柱、千斤等）它有高压口和回液口，当操纵手柄时高压口的压力液体就向所操纵的一侧出口供液使之作用于立柱下腔而上腔的液体则通过回液口及回液管回到油箱。反之，同理。只是高压方向被分配了上腔而

不是下腔而已。

过滤器是过滤液压系统液体中的杂质保持液体的干净度达到阀的最大使用寿命。 平面截止阀是为了修理时控制高压或低压液体流出影响检修的一个开关性阀。 液控单向阀其作用就是保证液压支架在升起来以后能控制住不下降达到支护顶板的作用。如下降证明该阀已失灵需更换。 安全阀是保证支架的最大设计支护能力。如果它的压力低于设计压力时其支架的支撑力就降低了支护力，如果超过了设计压力时，可能对支架产生超压损坏的现象。所以必须对安全阀的压力按设计要求进行调压。