6电液伺服阀及电液伺服系统(2)

液压伺服系统
第六章 电液伺服系统
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六、电液伺服阀及电液伺服系统
1 车床液压仿形刀架
液压仿形刀架倾斜安装在车床 溜板5的上面，工作时随溜板纵向移 动。样板12安装在床身后侧支架上 固定不动。液压泵站置于车床附近。 仿形刀架液压缸的活塞杆固定在刀 架的底座上，缸体6、阀体7和刀架 连成一体，可在刀架底座的导轨上 沿液压缸轴向移动。滑阀阀心10在 弹簧的作用下通过杆9使杠杆8的触 销11紧压在样板上。在车削圆柱面 时，溜板5沿床身导轨4纵向移动。 杠杆触销在样板的圆柱段内水平滑 动，滑阀阀口不打开，刀架只能随 溜板一起纵向移动，刀架在工件1上 车出AB段圆柱面。
纠偏加速度 ； ap v p 0.7 2218.9 415 mm s2 0.415 m s2
工作可靠，便于使用与维护。
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§2.电液位置控制系统
三、系统静态设计
1、系统类型的选择及系统图的拟定
选用电液伺服系统，因本系统的频宽不大，采 用DY型工业用电液伺服阀。
2、油源压力的确定
由于加大液压缸的有效面积，可提高系统的固
其它曲面形状或凸肩也都是这样合成切削来形 成的从仿形刀架的工作过程可以看出，刀架液压缸 （执行元件）是以一定的仿形精度按着触销输入位 移信号的变化规律而动作的，所以仿形刀架液压系 统是液压伺服系统。
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2 机械手伸缩运动伺服系统
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机械手伸缩系统的工作原理如下：
由数字控制装置发出的一定数量的脉冲，使步进电 机带动电位器5的动触头转过一定的角度（假定为顺时 针转动），动触头偏离电位器中位，产生微弱电压，经 放大器7放大成后，输入给电液伺服阀1的控制线圈，使 伺服阀产生一定的开口量。这时压力油经阀的开口进入 液压缸的左腔，推动活塞连同机械手手臂一起向右移动， 行程为；液压缸右腔的回油经伺服阀流回油箱。由于电 位器的齿轮和机械手手臂上齿条相啮合，手臂向右移动 时，电位器跟着作顺时针方向转动。当电位器的中位和 触头重合时，偏差为零，则动触头输出电压为零，电液 伺服阀失去信号，阀口关闭，手臂停止移动。手臂移动 的行程决定于脉冲数量，速度决定于脉冲频率。当数字 控制装置发出反向脉冲时，步进电机逆时针方向转动， 手臂缩回。
现场环境：冷轧车间，连续生产机组。 14
§2.电液位置控制系统
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§2.电液位置控制系统
（2）控制指标
钢卷边缘对齐精度
E 1 : 2 mm ；
系统频宽 3Hz ，即 0.7 3 2 18.9rad s ；
纠偏速度参照上表，取 v 5m s，考虑板形等 参数的影响，取 vp 22 mm s ；

有频率、允许增加系统的开环增益，有利于提高系
统的精度与快速性。一般在纠偏系统中宜采用较低
的油源压力及较大的液压缸有效面积。综合考虑系
统的结构与流量限制，选取
力
pL
2 3
ps
2 4.5 3
3MPa 。
ps
4.5MPa
，则负载压
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§2.电液位置控制系统
3、液压缸有效面积的确定
由力平衡关系 Ap pL Mt ap Bpvp Ff
（1）主机参数
机组最大卷取速度 vmax 5m s
钢卷最大质量
M1 1.5104 kg
卷取机移动部分质量 M2 2104 kg
纠偏速度：
对于1400机组，当 v 1m s 时，fg 0.3 : 0.5Hz；
当 v 5m s 时，fg 0.5 : 1Hz 摩擦条件：V型滚动导轨，干油润滑；
2
车削圆锥面时，触销沿样件的圆锥段滑动，使杠 杆向上偏摆，从而带动阀心上移，打开阀口，压力 油进入液压缸上腔，推动缸体连同阀体和刀架轴向 后退。阀体后退又逐渐使阀口关小，直至关闭为止。 在溜板不断地做纵向运动的同时，触销在样板的圆 锥段上不断抬起，刀架也就不断地作轴向后退运动， 此两运动的合成就使刀具在工件上车出BC段圆锥面。
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3 钢带张力控制系统
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在钢带张力控制液压伺服系统中，热处理炉内的钢带张力 由带钢牵引辊组2和带钢加载辊组8来确定。用直流电机D作牵 引，直流电机D作为负载，以造成所需张力。如果用调节系统 中某一部件的位置来控制张力，由于在系统中各部件惯量大， 时间滞后大，控制精度低不能满足要求，故在两辊组之间设置 一液压伺服张力控制系统来控制精度。其工作原理是：在转向 辊左右两侧下方各设置力传感器，把它作为检测装置，两传感 器检测所得到的信号的平均值与给定信号值相比较，当出现偏 差信号时，信号经电放大器放大后输入给电液伺服阀。如果实 际张力与给定值相等，则偏差信号为零，电液伺服阀没有输出， 液压缸保持不动，浮动辊不动。当张力增大时，偏差信号使电 液伺服阀有一定的开口量，供给一定的流量，使液压缸向上移 动，浮动辊上移，使张力减少到一定值。反之，当张力减少时， 产生的偏差信号使电液伺服阀控制液压缸向下移动，浮动辊下 移，使张力增大到一定值。因此该系统是一个恒值力控制系统。 它保证了带钢的张力符合要求，提高了钢材的质量。
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§1. 电液伺服系统的类型
一、分类 1.被控量：位置、速度、力 2.系统结构：开、闭 3.动力机构：阀控、泵控 4.功率值：大、小 5.信号类型：模拟、数字
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§1. 电液伺服系统的类型
二、模拟系统与数字系统
模拟信号
伺服放大器
伺服阀
执行机构
模拟检测器
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§1. 电液伺服系统的类型
数字信号 数 字 D/A 比较
伺 服 放 伺服阀 执 行 机
大器
构
数字检测 器
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§2.电液位置控制系统
一、系统的组成及方块图 以带钢卷取机纠偏系统为例，其结构示
意图、液压系统原理图、控制系统框图如 下：
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§2.电液位置控制系统
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§2.电液位置控制系统
电气系统原理图如下：
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§2.电液位置控制系统
二、主机参数及控制指标
得 Ap
Mtap
Bpvp pL
Ff
本系统中 Mt M1 M2 1.5 2104 3.5104 (kg)
Bp 0
导轨与液压缸的折算摩擦系数 f 0.06
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§2.电液位置控制系统
代入计算得
Ap
3.5104
0.415 0.063.5104 3106
9.81
0.012
m2
选择液压缸活塞直径 D 150mm ，活塞杆直 径 d 60mm ，核算液压缸有效面积