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2007

年

8

月

第

35

卷 第

8

期

机床与液压

MACH INE TOOL & HYDRAUL ICS

Aug

1

2007

Vol

1

35 No

1

8

数控液压伺服系统组成及工作原理

孙如军

(德州学院机电工程系 , 山东德州 253023)

摘要

:

为了提高液压系统控制精度

,

将传统的电液伺服控制方式改为数控液压伺服控制方式 。充分利用先进的计算机

技术

,

采用

PLC

控制步进电机

,

不仅能够满足数控液压系统的快速性和可靠性要求

,

而且大大降低了成本 。

关键词

:

数控装置

;

数控伺服阀

;

数控液压伺服油缸

中图分类号

: TH13

　　文献标识码

: A

　　文章编号

: 1001 - 3881 ( 2007) 8 - 125 - 2

The Com posing of Num er ica l Con trol Hydraulic Servo System and its W ork ing Pr inc iple

SUN Rujun

(Department of Mechanical and Electronical Engineering, Dezhou University, Dezhou Shandong 253023, China)

Abstract: In order to increase the control p recision of hydraulic system , numeral contro l hydraulic servo system was adop ted in

2

stead of traditional electro

2

hydraulic servo control system

1

By using PLC to contro l stepp ing motor, the rap idity and reliability of num eral

contro l hydraulic system was realized, the co st was reduced

1

Keywords: N umerical contro l installm ent; N um erical control Schneider; Num erical contro l hydraulic p ressure servo cylinder

　　国内在液压的精密控制领域通常采用传统的电液

伺服控制系统

,

但由于其结构复杂 、传动环节多而不

能由电脉冲信号直接控制 。对于现代液压伺服控制需
考虑

:

①环境和任务复杂

,

普遍存在较大程度的参

数变化和外负载干扰

;

②非线性的影响

,

特别是阀控

动力机构流量非线性的影响

;

③有高的频宽要求及静

动态精度的要求

,

须优化系统的性能

;

④微机控制与

数字化及离散化带来的问题

;

⑤如何通过 “软件伺

服 ”达到简化系统及部件的结构

[ 1 ]

。

因此发达国家已应用数字控制

,

即数控液压伺服

系统来取代电液伺服控制系统

,

经过几年的努力

,

设

计并研制成功自己的数控液压伺服系统

,

它超越了传

统的电液伺服控制系统

,

大大提高控制精度 。本文仅

就该系统作简要介绍 。

1 　数控液压伺服系统的组成

系统由数控装置、数控伺服阀、数控液压缸或液

马达、液压泵站

4

大部分组成。系统框图如图

1

所示。

图

1

　数控液压伺服系统的组成

( 1)

数控装置

:

包括控制器 、驱动器和步进电

机 。之所以要采用步进电机

,

是由于计算机技术的飞

速发展

,

使步进电机的性能在快速性和可靠性方面能

够满足数控液压系统的要求

,

而其价格低廉

,

又由于

数控液压系统结构的改进

,

所需步进电机功率较小

,

不需采用宽调速伺服电机等大功率伺服电机系统

,

就

能大大降低成本 。

( 2)

液压缸 、液马达和液压泵站是液压行业的

老产品

,

只要按数控液压伺服系统的要求选取精度较

高的即可应用 。

( 3)

伺服控制元件是液压伺服系统中最重要 、

最基本的组成部分

,

它起着信号转换 、功率放大及反

馈等控制作用

[ 2 ]

。所以整个数控液压伺服系统的关键

部件就是数控伺服阀

,

它必需将电脉冲控制的步进电

机的角位移精确地转换为液压缸的直线位移

(

或液

马达的角位移

)

。也可以说

,

只要有了合格的数控伺

服阀

,

就能获得不同的数控液压伺服系统 。

2 　数控液压伺服阀的结构和工作原理

2

11　数控液压伺服阀的结构

数控液压伺服阀的结构如图

2

所示

,

数控液压缸

的结构如图

3

所示 。

1

—步进电机 　

2

—法兰 　

3

—螺钉 　

4

—阀体 　

5

—联轴节

6

—限动盖 　

7

—定为套 　

8

—芯轴 　

9

—阀杆 　

10

—阀套

11

—挡垫 　

12

—隔垫 　

13

—轴承 　

14

—密封圈 　

15

—螺盖 　

16

—反馈螺母 　

P

—压力油孔 　

O

—回油孔

图

2

　数控液压伺服阀结构