液壓傳動系統(tǒng)的改革創(chuàng)新
摘要:隨著
液壓伺服控制技術(shù)的飛速發(fā)展,液壓伺服系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛,隨之液壓伺服控制也出現(xiàn)了一些新的特點,基于此對于液壓伺服系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行研究,并進(jìn)一步探討液壓傳動的優(yōu)點和缺點和改造方向,以期能夠?qū)τ谙嚓P(guān)工作人員提供參考。
一、引言:
液壓控制技術(shù)是以流體力學(xué)、
液壓傳動和液力傳動為基礎(chǔ),應(yīng)用現(xiàn)代控制理論、模糊控制理論,將計算機(jī)技術(shù)、集成傳感器技術(shù)應(yīng)用到液壓技術(shù)和電子技術(shù)中,為實現(xiàn)機(jī)械工程自動化或生產(chǎn)現(xiàn)代化而發(fā)展起來的一門技術(shù),它廣泛的應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè),在農(nóng)業(yè)、化工、輕紡、交通運輸、機(jī)械制造中都有廣泛的應(yīng)用,尤其在高、新、尖裝備中更為突出。隨著機(jī)電一體化的進(jìn)程不斷加快,技術(shù)裝各的工作精度、響應(yīng)速度和自動化程度的要求不斷提高,對液壓控制技術(shù)的要求也越來越高,文章基于此,首先分析了液壓伺服控制系統(tǒng)的工作特點,并進(jìn)一步探討了液壓傳動的優(yōu)點和缺點和改造方向。
二、液壓伺服控制系統(tǒng)原理:
目前以高壓液體作為驅(qū)動源的伺服系統(tǒng)在各行各業(yè)應(yīng)用十分的廣泛,液壓伺服控制具有以下優(yōu)點:易于實現(xiàn)直線運動的速度位移及力控制,驅(qū)動力、力矩和功率大,尺寸小重量輕,加速性能好,響應(yīng)速度快,控制精度高,穩(wěn)定性容易保證等。
液壓伺服控制系統(tǒng)的工作特點:(1)在系統(tǒng)的輸出和輸入之間存在反饋連接,從而組成閉環(huán)控制系統(tǒng)。反饋介質(zhì)可以是機(jī)械的,電氣的、氣動的、液壓的或它們的組合形式。(2)系統(tǒng)的主反饋是負(fù)反饋,即反饋信號與輸入信號相反,兩者相比較得偏差信號控制液壓能源,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(tǒng)的輸入信號的功率很小,而系統(tǒng)的輸出功率可以達(dá)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(jù)伺服系統(tǒng)偏差大小自動進(jìn)行的。
綜上所述,液壓伺服控制系統(tǒng)的工作原理就是流體動力的反饋控制。即利用反饋連接得到偏差信號,再利用偏差信號去控制液壓能源輸入到系統(tǒng)的能量,使系統(tǒng)向著減小偏差的方向變化,從而使系統(tǒng)的實際輸出與希望值相符。
在液壓伺服控制系統(tǒng)中,控制信號的形式有機(jī)液伺服系統(tǒng)、電液伺服系統(tǒng)和氣液伺服系統(tǒng)。機(jī)液伺服系統(tǒng)中系統(tǒng)的給定、反饋和比較環(huán)節(jié)采用機(jī)械構(gòu)件,常用于飛機(jī)舵面操縱系統(tǒng)、汽車轉(zhuǎn)向裝置和液壓仿形機(jī)床及工程機(jī)械。但反饋機(jī)構(gòu)中的摩擦、間隙和慣性會對系統(tǒng)精度產(chǎn)生不利影響。電液伺服系統(tǒng)中誤差信號的檢測、校正和初始放大采用電氣和電子元件或計算機(jī),形成模擬伺服系統(tǒng)、數(shù)字伺服系統(tǒng)或數(shù)字模擬混合伺服系統(tǒng)。電液伺服系統(tǒng)具有控制精度高、響應(yīng)速度高、信號處理靈活和應(yīng)用廣泛等優(yōu)點,可以組成位置、速度和力等方面的伺服系統(tǒng)。
三、
液壓傳動帕優(yōu)點和缺點:
液壓傳動系統(tǒng)的主要優(yōu)點液壓傳動之所以能得到廣泛的應(yīng)用,是因為它與機(jī)械傳動、電氣傳動相比,具有以下主要優(yōu)點:
1、液壓傳動是由油路連接,借助油管的連接可以方便靈活的布置傳動機(jī)構(gòu),這是比機(jī)械傳動優(yōu)越的地方。例如,在井下抽取石油的泵可采用液壓傳動來驅(qū)動,以克服長驅(qū)動軸效率低的缺點。由于液壓缸的推力很大,且容易布置。在挖掘機(jī)等重型工程機(jī)械上已基本取代了老式的機(jī)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(jié)構(gòu)緊湊、慣性小。例如相同功率液壓馬達(dá)的體積為電動機(jī)的12%~13%。液壓泵和液壓馬達(dá)單位功率的體積目前是發(fā)電機(jī)和電動機(jī)的1/10,可在大范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速。借助閥或變量泵、變量馬達(dá)可實現(xiàn)無級調(diào)速,調(diào)速范圍可達(dá)1:2000,并可在液壓裝置運行的過程中進(jìn)行調(diào)速。
3、傳遞運動均勻平穩(wěn),負(fù)載變化時速度較穩(wěn)定。因此,金屬切削機(jī)床中磨床的傳動現(xiàn)在幾乎都采用液壓傳動。液壓裝置易于實現(xiàn)過載保護(hù),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(xiàn)自動化。借助于各種控制閥,特別是采用液壓控制和電氣控制結(jié)合使用時,能很容易的實現(xiàn)復(fù)雜的自動工作循環(huán),而且可以實現(xiàn)遙控。液壓元件己實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、和通用化,便于設(shè)計、制造和推廣使用。
液壓傳動系統(tǒng)的主要缺點:1液壓系統(tǒng)的漏油等因素,影響運動的平穩(wěn)性和正確性,使液壓傳動不能保證嚴(yán)格的傳動比:2液壓傳動對油溫的變化比較敏感,溫度變化時,液體勃性變化引起運動特性變化,使工作穩(wěn)定性受到影響,所以不宜在溫度變化很大的環(huán)境條件下工作:3為了減少泄漏以及滿足某些性能上的要求,液壓元件制造和裝配精度要求比較高,加工工藝比較復(fù)雜。液壓傳動要求有單獨的能源,不像電源那樣使用方便。液壓系統(tǒng)發(fā)生的故障不易檢查和排除。
總之,液壓傳動的優(yōu)點是主要的,隨著設(shè)計制造和使用水平的不斷提高,有些缺點正在逐步加以克服。