液压控制系统的工作原理
在此以液压伺服系统为例,说明液压控制系统原理。
图1所示为一机床工作台液压伺服控制系统原理图,系统的能源为液压泵1,它以恒定的压力(由溢流阀2设定)向系统供油。液压动力装置由伺服阀(四通控制滑阀)和液压缸组成。伺服阀是一个转换放大组件,它将电气机械转换器(力马达或力矩马达)给出的机械信号转换成液压信号(流量、压力)输出并加以功率放大。液压缸为执行器,其输入的是压力油流量,输出的是拖动负载(工作台)运动速度或位移。与液压缸左端相连的传感器用于检测液压缸的位置,从而构成反馈控制。
当电气输入指令装置给出一指令信号ui时,反馈信号up与指令信号进行比较得出误差信号△u,△u经放大器放大后得出的电信号(通常为电流i)输给电气机械转换器,从而使电气机械转换器带动滑阀的阀心移动。不妨设阀心向右移动一个距离Xv,则节流窗口b、d便有一个相应的开口量,阀心所移动的距离即节流窗口的开口量(通流面积)与上述误差信号△u(或电流i)成比例。阀心移动后,液压泵1的压力油由P口经节流窗口b进入液压缸左腔(右腔油液由B口经节流窗口d回油),液压缸的活塞杆推动负载右移xp,同时反馈传感器动作,使误差及阀的节流窗口开口量减小,直至反馈传感器的反馈信号与指令信号之间的差别(误差)△u=0时,电气机械转换器又回到中间位置(零位),于是伺服阀也处于中间位置,其输出流量等于零,液压缸停止运动,此时负载就处于一个合适的平衡位置,从而完成了液压缸输出位移对指令输入的跟随运动。如果加入反向指令信号,则滑阀反向运动,液压缸也反向跟随运动。