２
数控液压伺服阀的结构和工作原理
２．１
数控液压伺服阀的结构如图
２
， 数控液压缸
的结构如图
３
。
１
步进电机
２
法兰
３
螺钉
４
阀体
５
联轴节
６
限动盖
７
定位
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
○
回油孔
图
２
数控液压伺服阀结构
１
步进电机
２
法兰
３
螺钉
４
阀体
５
联轴节
６
限动盖
７
定位
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
１７
锁 紧 螺 母
１８
活 塞
１９
反 馈 螺 杆
副
２０
油 管
２１
油 缸 体
２２
接 头
２３
支 撑 盖
２４
活 塞 杆
ａ
、
ｂ
进回油孔
图
３
数控液压缸结构
２．２
工作原理
２．２．１
数控液压伺服阀和液压缸匹配工作原理
：
如图
２
和图
３
， 步进电机
１
通过法兰
２
用螺钉
３
与阀
体
４
联接
， 电机轴通过联轴节
５
与芯轴
８
联接
， 阀杆
９
被定位套
７
固定在芯轴
８
上
， 阀杆可随芯轴在阀套
１０
中轴向移动
， 阀套被限动盖
６
固定在阀体
４
中
， 压
力油口
Ｐ
回油口
０
分 别 与 阀 体 上 相 应 的 油 道 相 通
，
阀体
４
的左端有两只球轴承
１３
被档垫
１１
和隔垫
１２
定位
， 用螺盖
１５
固定在阀体中
， 反馈螺母
１６
被两只
球轴承固定
； 芯轴
８
的左端加工有外螺纹
， 拧入反馈
螺母的内螺纹中。当有电脉冲输入
， 步进电机产生角
位移
， 带动芯轴角位移， 由于反馈螺母被两只球轴承
固定
， 不能轴向位称， 螺母与活塞杆中的反馈螺杆刚
性连接
， 在活塞杆静止的条件下也不能转动， 迫使芯
轴产生直线位移
， 带动阀杆产生轴向位移， 打开阀的
进回油通道
， 压力油经阀套开口处进入液压缸， 油压
推动活塞作直线位移
， 由于活塞杆固定在机床导轨
上不能转动
， 迫使活塞杆中的反馈螺杆作旋转运动，
带动伺服阀的反馈螺母旋转
， 旋转方向与芯轴方向
相同
， 使芯轴巡回原位， 当芯轴退回到
０
位 时
， 阀杆
关闭了进回油口
， 油缸停止运动， 活塞杆运动的方
向、速度和距离由计算机程序控制。数控伺服液压缸
完成了一次脉冲动作。
２．２．２
数控伺服阀和液马达匹配工作 原 理 如 图
４
， 液马达的旋转轴用键
２６
与 阀 的 反 馈 螺 母
１６
联
接
， 液马达的进回油接头与阀的相应接头联接， 当有
电脉冲输入时
， 步进电机按指令方向旋转， 由于反馈
螺 母
１６
不 能 轴 向 移 动
， 芯轴
８
放 置 产 生 轴 向 位 移
量
， 带动
９
轴向 位 移
， 打开液马达的进回油通道， 油
压 使 旋 转 轴
２７
旋 转 带 动 反 馈 螺 母
１６
同 向 旋 转
， 由
于反馈螺母
１６
不能轴向位移
， 使芯轴
８
产生轴向位
移
， 当移动量达到一定时， 阀杆关闭进回油通道， 液
马达停止转动
， 完成一次脉冲动作， 其转动的方向、
速度和角位移一由计算机程序控制。
图
４
数控伺服阀和液马达匹配
３
数控液压伺服系统的应用领域
３．１
用于中型机床
： 车床的应用是各类机床中比
较基本的形式
， 用一只行程较大的数控液压缸作机
床的纵向运行部件
， 另一只行程和缸径较小的数控
液压缸作车床的横向运行部件
， 数控系统采用两坐
标车床控制系统
， 辅助部件有液压站一台、回转刀架
一台、车床主轴脉冲发生器等
， 其结构和一般的数控
机床系统基本相同
， 特点在于： 用数控液压缸代替大
功率伺服电机和滚珠螺杆副
， 数控系统采用小功率
步进电机系统
， 因而推力大、成本低。
其他重型机床的应用
， 基本和车床相似， 例如铣
床的应用要采用三坐标标可以加工一些复杂而精密
的零件。滚齿机在加工鼓形齿时采用数控液压伺服
系统
， 保证齿面的精度， 数控液压缸所占空间小， 便
于安装。
３．２
用于冶金机械——
—轧钢机
轧钢机的工作原理是由一对轧辊完成钢锭的轧
制和成型
， 下面一个轧辊是固定的， 由轴承支撑， 动
力带动旋转
； 上面一个轧辊由支架通过螺杆吊装， 经
过螺杆可操作上轧辊上、下运动。轧钢时
， 由人工操
纵手把
， 将上轧辊将下到一定位置， 钢锭从旋转的两
１
步进电机
２
法兰
３
螺钉
４
阀体
５
联轴节
６
限动盖
７
定位
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
２６
键
２７
旋 转 轴
２８
油 管 接 头
２９
液马达壳体
３０
安装孔
ａ
、
ｂ
进回油孔
液电控制技术与应用
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