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液壓伺服控制系統(tǒng)
以伺服控制元件完成動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)方向控制,綜合壓力、流量、方向控制為一體,利用偏差控制進(jìn)行糾偏,以滿足精度控制需要,必須為閉環(huán)控制,可實(shí)現(xiàn)較高頻率( 100HZ以上) ,有滑閥式、噴嘴擋板式、射流管式等,常采用機(jī)械伺服、電液伺服、氣液伺服。
液壓伺服系統(tǒng)分類:
(1)按輸入的信號(hào)變化規(guī)律分類:定值控制系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)三類。當(dāng)系統(tǒng)輸入信號(hào)為定值時(shí),稱為定值控制系統(tǒng),其基本任務(wù)是提高系統(tǒng)的抗干擾能力。當(dāng)系統(tǒng)的輸入信號(hào)按預(yù)先給定的規(guī)律變化時(shí),稱為程序控制系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)也稱為隨動(dòng)系統(tǒng),其輸入信號(hào)是時(shí)間的未知函數(shù),輸出量能夠準(zhǔn)確、迅速地復(fù)現(xiàn)輸入量的變化規(guī)律。
(2)按輸入信號(hào)的不同分類:機(jī)液伺服系統(tǒng)、電液伺服系統(tǒng)、氣液伺服系統(tǒng)等。
(3)按輸出的物理量分類:位置伺服系統(tǒng)、速度伺服系統(tǒng)、力(或壓力)伺服系統(tǒng)等。
(4)按控制元件分類:閥控系統(tǒng)和泵控系統(tǒng)。在機(jī)械設(shè)備中,閥控系統(tǒng)應(yīng)用較多。
液壓伺服系統(tǒng)的特點(diǎn)如下:
(1)反饋。把輸出量的一部分或全部按一定方式回送到輸入端,并和輸入信號(hào)進(jìn)行比較,這就是反饋。在上例中,反饋(測(cè)速裝置輸出)電壓和給定(輸入信號(hào))電壓是異號(hào)的,即反饋信號(hào)不斷地抵消輸入信號(hào),這是負(fù)反饋。自動(dòng)控制系統(tǒng)大多數(shù)是負(fù)反饋。
(2)偏差。要使液壓缸輸出一定的力和速度,伺服閥必須有一定的開口量,因此輸入和輸出之間必須有偏差信號(hào)。液壓缸運(yùn)動(dòng)的結(jié)果又力圖消除這個(gè)誤差。但在伺服系統(tǒng)工作的任何時(shí)刻都不能完全消除這一-偏差,伺服系統(tǒng)正是依靠這一-偏差信號(hào)進(jìn)行工作的。
(3)放大。執(zhí)行元件(液壓缸)輸出的力和功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于輸入信號(hào)的力和功率,其輸出的能量是液壓能源供給的。
(4)跟蹤。液壓缸的輸出量完全跟蹤輸入信號(hào)的變化。
力士樂比例閥4WRKE16E1-200L-35/6EG24ETK31/A1D3M
德國力士樂REXROTH比例閥訂貨號(hào)和型號(hào):
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各種行走傳動(dòng)系統(tǒng)比較
工程機(jī)械行走系統(tǒng)初主要采用機(jī)械傳動(dòng)和液力傳動(dòng)(全液壓挖掘機(jī)除外)?,F(xiàn)在,液壓和電傳動(dòng)也出現(xiàn)在工程機(jī)械行走驅(qū)動(dòng)裝置中,對(duì)這一-領(lǐng)域起到了巨大的推動(dòng)作用。
機(jī)械傳動(dòng)
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、成本低、穩(wěn)態(tài)傳動(dòng)效率高并可利用柴油機(jī)運(yùn)動(dòng)零件的慣性進(jìn)行作業(yè)。但一般只能進(jìn)行有級(jí)變速,并且布局方式受到限制,司機(jī)勞
動(dòng)強(qiáng)度高。因此,機(jī)械傳動(dòng)適用于行駛阻力比較穩(wěn)定的連續(xù)作業(yè)機(jī)械。
2.液力傳動(dòng)
具有分段無級(jí)調(diào)速能力;輸出軸和輸入軸之間沒有剛性的機(jī)械聯(lián)系,減小了傳動(dòng)系及發(fā)動(dòng)機(jī)零件的沖擊、振動(dòng);變矩器的功率密度大而負(fù)荷應(yīng)力較低;成本不高。這些特點(diǎn)使它廣泛應(yīng)用于大中型鏟士、起重、運(yùn)輸?shù)裙こ虣C(jī)械中。但與液壓傳動(dòng)相比,液力傳動(dòng)存在很多缺點(diǎn):
(1)加速性能較差,不能利用發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng);
(2)液力傳動(dòng)缺乏固定速比,不能準(zhǔn)確調(diào)速;
(3)起動(dòng)力矩小,低速傳動(dòng)效率低;
(4)液壓傳動(dòng)的高效區(qū)比液力傳動(dòng)高效區(qū)范圍廣;
(5)變矩器不能反轉(zhuǎn),倒檔需采用機(jī)械傳動(dòng),會(huì)引起換擋時(shí)的動(dòng)力中斷;
(6)布局受限。
電傳動(dòng)
動(dòng)力裝置和車輪之間無剛性聯(lián)系,便于總體布置及維修;電動(dòng)輪通用性強(qiáng),可簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)任意多驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)的方式來滿足不同機(jī)械對(duì)牽引性能和通過性能的要求;容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操縱;以電子調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)軸上的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向,調(diào)速范圍寬廣。但它的功率密度低、成本高(據(jù)統(tǒng)計(jì)電傳動(dòng)系統(tǒng)的成本要比液力機(jī)械傳動(dòng)的成本高20%左右)。目前僅用于大功率的自卸式載重汽車及輪式裝載機(jī)上。
液壓傳動(dòng)
與機(jī)械傳動(dòng)相比,液壓傳動(dòng)更容易實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)參數(shù)(流量)和動(dòng)力參數(shù)(壓力)的控制,而液壓傳動(dòng)較之液力傳動(dòng)具有良好的低速負(fù)荷特性。由于具有傳遞效率高,輸出轉(zhuǎn)速無級(jí)調(diào)速,可正、反向運(yùn)轉(zhuǎn),速度剛性大,動(dòng)作實(shí)現(xiàn)容易等突出優(yōu)點(diǎn),液壓傳動(dòng)在工程機(jī)械中應(yīng)用廣泛。特別是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制的恒轉(zhuǎn)矩、恒功率組合調(diào)節(jié)的變量系統(tǒng)的開發(fā),為液壓傳動(dòng)應(yīng)用于工程機(jī)械行走系統(tǒng)提供了廣闊的發(fā)展前景。
液壓行走機(jī)械發(fā)展展望
1.向中型、大型工程機(jī)械發(fā)展。近年來,隨著生產(chǎn)制造工藝和技術(shù)的發(fā)展,液壓元件質(zhì)量不斷提高,液壓行走系統(tǒng)已開始應(yīng)用于中型(功率為100KW左右)推土機(jī)、裝載機(jī)及大型運(yùn)輸車輛。
2.向高速車輛發(fā)展。高速條件下,管路的壓力損失限制了其在高速車輛的發(fā)展。一種采用液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的小型車輛中 ,將泵和馬達(dá)做成一體,使泵直接驅(qū)動(dòng)馬達(dá),除去了管路壓力損失。此小型車耐久性好和可靠性高,為液壓傳動(dòng)應(yīng)用于高速車輛開辟了道路。
3.發(fā)展液壓儲(chǔ)能行走系統(tǒng)。在減速和制動(dòng)工況進(jìn)行能量回收用于其它工況,以節(jié)省燃油、減少排放,同時(shí)又提高車輛的性能。如果在公共汽車這種經(jīng)常制動(dòng)、啟動(dòng)的行走系統(tǒng)采用液壓驅(qū)動(dòng),其理論和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值都是巨大的。
4.發(fā)展液壓與機(jī)械、液力、電力等的復(fù)合傳動(dòng)方式,利用各傳動(dòng)方式的優(yōu)勢(shì)適應(yīng)行走機(jī)械多功能和個(gè)性化的發(fā)展趨勢(shì)。借助電子技術(shù)與液壓技術(shù)的結(jié)合, 可以很方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓系統(tǒng)的各種調(diào)節(jié)和控制。而計(jì)算機(jī)控制的引入和各類傳感元件的應(yīng)用,更擴(kuò)展了液壓元件的工作范圍,使車輛在整個(gè)工作范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制,機(jī)器的燃料經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性、作業(yè)生產(chǎn)率均達(dá)到值。
采用液壓驅(qū)動(dòng)可使工程機(jī)械易于實(shí)現(xiàn)智能化、節(jié)能化和環(huán)?;?,而這已成為當(dāng)前和未來工程機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)。
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