液压第十章-课件

第十章第十章 液压伺服系统液压伺服系统 伺服系统又称为随动系统或跟踪系伺服系统又称为随动系统或跟踪系统，是一种自动控制系统。在这种系统统，是一种自动控制系统。在这种系统中，执行元件能以一定的精度自动地按中，执行元件能以一定的精度自动地按照输入信号的变化规律动作。液压伺服照输入信号的变化规律动作。液压伺服系统是由液压元件组成的伺服系统。系统是由液压元件组成的伺服系统。目录目录液压第十章10.1 概述概述10.1.1 伺服系统工作原理和特点伺服系统工作原理和特点 这是一种液压进口这是一种液压进口节流阀式节流调速回路节流阀式节流调速回路.在这种回路中，调定节在这种回路中，调定节流阀的开口量后，液压流阀的开口量后，液压缸就以某一调定速度运缸就以某一调定速度运动。通过前述章节分析动。通过前述章节分析可知，当负载、油温等可知，当负载、油温等参数发生变化时，这种参数发生变化时，这种回路将无法保证原有的回路将无法保证原有的运动速度，因而其速度运动速度，因而其速度精度较低且不能满足精精度较低且不能满足精确地连续无级调速要求确地连续无级调速要求.液压进口节流液压进口节流液压第十章精品资料液压缸速度调节过程图液压缸速度调节过程图 由上图中可以看出，输出量（液压缸速度）通由上图中可以看出，输出量（液压缸速度）通过操作者的眼、脑和手来影响输入量（节流阀的开过操作者的眼、脑和手来影响输入量（节流阀的开口量）。这种作用被称为反馈。在实际系统中，为口量）。这种作用被称为反馈。在实际系统中，为了实现自动控制，必须以电器、机械等装置来代替了实现自动控制，必须以电器、机械等装置来代替人来判断比较，这就是反馈装置。由于反馈的存在人来判断比较，这就是反馈装置。由于反馈的存在,控制作用形成了一个闭合回路，这种带有反馈装置控制作用形成了一个闭合回路，这种带有反馈装置的控制系统，被称为闭环控制系统。的控制系统，被称为闭环控制系统。液压第十章 此图为采用此图为采用电液伺服阀控制电液伺服阀控制的液压缸速度闭的液压缸速度闭环控制系统。这环控制系统。这一系统不仅使液一系统不仅使液压缸速度能任意压缸速度能任意调节，而且在外调节，而且在外界干扰很大（如界干扰很大（如负载突变）的工负载突变）的工况下，仍能使系况下，仍能使系统的实际输出速统的实际输出速度与设定速度十度与设定速度十分接近，即具有分接近，即具有很高的控制精度很高的控制精度和很快的响应性和很快的响应性能。能。阀控油缸闭环控制系统原理图阀控油缸闭环控制系统原理图液压第十章通通过过分分析析上上述述伺伺服服系系统统的的工工作作原原理理，可可以以看看出出伺伺服服系系统统的特点如下：的特点如下：（1）是是反反馈馈系系统统：把把输输出出量量的的一一部部分分或或全全部部按按一一定定方方式式回回送送到到输输入入端端，并并和和输输入入信信号号比比较较，这这就就是是反反馈馈作作用用。在在上上例例中中，反反馈馈电电压压和和给给定定电电压压是是异异号号的的，即即反反馈馈信信号号不不断断地地抵抵消消输输入入信信号号，这这就就是是负负反反馈馈。自自动动控控制制系系统统中中大多数反馈是负反馈。大多数反馈是负反馈。液压第十章（2）靠偏差工作：要使执行元件输出一定的力和速）靠偏差工作：要使执行元件输出一定的力和速度，伺服阀必须有一定的开口量，因此输入和输出之度，伺服阀必须有一定的开口量，因此输入和输出之间必须有偏差信号。执行元件运动的结果又试图消除间必须有偏差信号。执行元件运动的结果又试图消除这个误差。但在伺服系统工作的任何时刻都不能完全这个误差。但在伺服系统工作的任何时刻都不能完全消除这一偏差，伺服系统正是依靠这一偏差信号进行消除这一偏差，伺服系统正是依靠这一偏差信号进行工作的。工作的。（3）是放大系统：执行元件输出的力和功率远远大）是放大系统：执行元件输出的力和功率远远大于输入信号的力和功率。其输出的能量是液压能源供于输入信号的力和功率。其输出的能量是液压能源供给的。给的。（4）是跟踪系统：液压缸的输出量完全跟踪输入信）是跟踪系统：液压缸的输出量完全跟踪输入信号的变化。号的变化。液压第十章10.1.2 伺服系统职能方块图和系统的组成环节伺服系统职能方块图和系统的组成环节 下图是上述速度伺服控制系统的职能方框图。图中一个下图是上述速度伺服控制系统的职能方框图。图中一个方框表示一个元件，方框中的文字表明该元件的职能。带有方框表示一个元件，方框中的文字表明该元件的职能。带有箭头的线段表示元件之间的相互作用，即系统中信号的传递箭头的线段表示元件之间的相互作用，即系统中信号的传递方向。职能方框图明确地表示了系统的组成元件、各元件的方向。职能方框图明确地表示了系统的组成元件、各元件的职能以及系统中各元件的相互关系。因此，职能方框图是用职能以及系统中各元件的相互关系。因此，职能方框图是用来表示自动控制系统工作过程的。来表示自动控制系统工作过程的。速度伺服控制系统职能方框图速度伺服控制系统职能方框图液压第十章 由职能方框图可以看出，上述速度伺服控制系统由职能方框图可以看出，上述速度伺服控制系统是由输入元件、比较元件、放大及转换元件、执行元是由输入元件、比较元件、放大及转换元件、执行元件、反馈元件和控制对象组成的。实际上，任何一个件、反馈元件和控制对象组成的。实际上，任何一个伺服控制系统都是由这些元件组成的，如下图所示。伺服控制系统都是由这些元件组成的，如下图所示。伺服控制系统的组成环节伺服控制系统的组成环节液压第十章（1）输输入入元元件件：通通过过输输入入元元件件，给给出出必必要要的的输输入入信信号号。如上例中由电位计给出一定电压，作为系统的控制信号；如上例中由电位计给出一定电压，作为系统的控制信号；（2）检检测测、反反馈馈元元件件：它它随随时时测测量量输输出出量量的的大大小小，并并将将其其转转换换成成相相应应的的反反馈馈信信号号送送回回到到比比较较元元件件。上上例例中中是是由由测测速速发发电电机机测测得得液液压压缸缸的的运运动动速速度度，并并将将其其转转换换成成相相应应的的电电压作为反馈信号；压作为反馈信号；（3）比比较较元元件件：将将输输入入信信号号和和反反馈馈信信号号进进行行比比较较，并并将将其其差差值值作作为为放放大大转转换换元元件件的的输输入入。有有时时系系统统中中不不一一定定有有单单独独的的比比较较元元件件，而而是是由由反反馈馈元元件件、输输入入元元件件或或放放大大元元件件的的一部分来实现比较的功能；一部分来实现比较的功能；（4）放放大大、转转换换元元件件：将将偏偏差差信信号号放放大大并并转转换换后后，控控制制执行元件动作。如上例中的电液伺服阀；执行元件动作。如上例中的电液伺服阀；（5）执执行行元元件件:直直接接带带动动控控制制对对象象动动作作的的元元件件。如如上上例例中中的液压缸；的液压缸；（6）控制对象）控制对象:机器直接作工的部分，如工作台、刀架等机器直接作工的部分，如工作台、刀架等.液压第十章10.1.3 伺服系统的分类伺服系统的分类 伺服系统可以从下面不同的角度加以分类。伺服系统可以从下面不同的角度加以分类。（1）按按输输入入信信号号变变化化规规律律分分类类：有有定定值值控控制制系系统统、程序控制系统和伺服程序控制系统和伺服、控制系统控制系统三类。三类。当当系系统统输输入入信信号号为为定定值值时时,称称为为定定值值控控制制系系统统,其其基基本本任任务务是是提提高高系系统统的的抗抗干干扰扰能能力力.当当系系统统的的输输入入信信号号按按预预先先给给定定的的规规律律变变化化时时，称称为为程程序序控控制制系系统统。伺伺服服系系统统也也称称为为随随动动系系统统，其其输输入入信信号号是是时时间间的的未未知知函函数数,输输出量能够准确、迅速地复现输入量的变化规律。出量能够准确、迅速地复现输入量的变化规律。液压第十章（2）按输入信号介质分类：）按输入信号介质分类：有机液伺服系统有机液伺服系统、电液电液伺服系统伺服系统、气液伺服系统气液伺服系统等。等。（3）按输出物理量分类：）按输出物理量分类：有位置伺服系统有位置伺服系统、速度伺速度伺服系统服系统、力（或压力）伺服系统力（或压力）伺服系统等。等。在液压伺服系统中还可以按控制元件分为在液压伺服系统中还可以按控制元件分为阀控阀控系统系统和和泵控系统泵控系统两类。在液压传动中，阀控系统应两类。在液压传动中，阀控系统应用较多，故本章重点介绍阀控伺服系统。用较多，故本章重点介绍阀控伺服系统。液压第十章10.1.4 伺服系统的优缺点伺服系统的优缺点 液液压压伺伺服服系系统统除除具具有有其其液液压压传传动动所所固固有有的的一一系系列列优优点点外外，还还具具有有控控制制精精度度高高、响响应应速速度度快快、自自动动化化程程度度高高等等优优点。点。但是，伺服元件加工精度高，因此价格较贵；特别是但是，伺服元件加工精度高，因此价格较贵；特别是液压伺服系统对油液的污染比较敏感，因此可靠性受到影液压伺服系统对油液的污染比较敏感，因此可靠性受到影响；在小功率系统中，液压伺服控制不如电器控制灵活。响；在小功率系统中，液压伺服控制不如电器控制灵活。随着科学技术的发展，液压与气压伺服系统的缺点将不断随着科学技术的发展，液压与气压伺服系统的缺点将不断地得到克服。在自动化技术领域中，液压与气压伺服控制地得到克服。在自动化技术领域中，液压与气压伺服控制有着广泛的应用前景。有着广泛的应用前景。液压第十章10.2 典型的伺服控制元件典型的伺服控制元件 伺服控制元件是液压伺服系统中最重要、最基本的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组成部分，它起着信号转换、功率放大及反馈等控制作用。常用的伺服控制元件有用。常用的伺服控制元件有力矩马达或力马达力矩马达或力马达、滑阀、滑阀、射流管阀和喷嘴挡板阀等。射流管阀和喷嘴挡板阀等。10.2.1 力矩马达和力马达力矩马达和力马达 力矩马达是一种具有旋转运动的电机械转换器，力矩马达是一种具有旋转运动的电机械转换器，力马达是一种具有直线运动的电机械转换器。它们在力马达是一种具有直线运动的电机械转换器。它们在阀中的作用是将电控信号转换成转角（力矩马达）或直阀中的作用是将电控信号转换成转角（力矩马达）或直线位移（力马达），用来作为液压放大器的输入信号。线位移（力马达），用来作为液压放大器的输入信号。液压第十章10.2.2 滑阀滑阀 根据滑阀数（起根据滑阀数（起控制作用的阀口数）控制作用的阀口数）的不同，有的不同，有单边控制单边控制、双边控制双边控制、四边控制四边控制三种类型滑阀。三种类型滑阀。液压第十章 压力油一路直接压力油一路直接进入液压缸有杆腔，进入液压缸有杆腔，另一路经滑阀左控制另一路经滑阀左控制边的开口和液压缸无边的开口和液压缸无杆腔相通，并经滑阀杆腔相通，并经滑阀右控制边的开口流回右控制边的开口流回油箱。当滑阀向左移油箱。当滑阀向左移动时，减小，增大，动时，减小，增大，液压缸无杆腔压力减液压缸无杆腔压力减小，两腔受力不平衡，小，两腔受力不平衡，缸体向左移动。反之缸体向左移动。反之缸体向右移动；双边缸体向右移动；双边滑阀比单边滑阀的调滑阀比单边滑阀的调节灵敏度高、工作精节灵敏度高、工作精度高。度高。双边滑阀的工作原理双边滑阀的工作原理液压第十章 滑阀有四个控制边，滑阀有四个控制边，开口、分别控制进入液开口、分别控制进入液压缸两腔的压力油，开压缸两腔的压力油，开口、分别控制液压缸两口、分别控制液压缸两腔的回油。当滑阀向左腔的回油。当滑阀向左移动时，液压缸左腔的移动时，液压缸左腔的进油口减小，回油口增进油口减小，回油口增大，使迅速减小；与此大，使迅速减小；与此同时，液压缸右腔的进同时，液压缸右腔的进油口增大，回油口减小，油口增大，回油口减小，使迅速增大。这样就使使迅速增大。这样就使活塞迅速左移。与双边活塞迅速左移。与双边滑阀相比，四边滑阀同滑阀相比，四边滑阀同时控制液压缸两腔的压时控制液压缸两腔的压力和流量，故调节灵敏力和流量，故调节灵敏度高，工作精度也高。度高，工作精度也高。四边滑阀的工作原理四边滑阀的工作原理液压第十章滑阀的三种开口形式滑阀的三种开口形式 四边滑阀在初四边滑阀在初始平衡的状态下，始平衡的状态下，其开口有三种形式，其开口有三种形式，即负开口（即负开口（x0 x0）、）、零开口（零开口（x=0 x=0）和正和正开口（开口（x0 x0）。）。具有具有零开口的滑阀，其零开口的滑阀，其工作精度最高；负工作精度最高；负开口有较大的不灵开口有较大的不灵敏区，较少采用；敏区，较少采用；具有正开口的滑阀，具有正开口的滑阀，工作精度较负开口工作精度较负开口高，但功率损耗大，高，但功率损耗大，稳定性也差。稳定性也差。液压第十章10.2.3 射流管阀射流管阀 射射流流管管阀阀的的优优点点是是结结构构简简单单、动动作作灵灵敏敏、工工作作可可靠靠.它它的的缺缺点点是是射射流流管管运运动动部部件件惯惯性性较较大大、工工作作性性能能较较差差;射射流流能能量量损损耗耗大大、效效率率较较低低;供供油油压压力力过过高高时时易易引引起起振振动动.这这种种控控制制只只适适用于低压小功率场合用于低压小功率场合.液压第十章10.2.4 喷嘴挡板阀喷嘴挡板阀 喷喷嘴嘴挡挡板板阀阀的的优优点点是是结结构构简简单单、加加工工方方便便、运运动动部部件件惯惯性性小小、反反应应快快、精精度度和和灵灵敏敏度度高高；缺缺点点是是能能量量损损耗耗大大、抗抗污污染染能能力力差差.喷喷嘴嘴挡挡板板阀阀常常用用作作多多级级放放大大伺伺服服控控制制元元件件中的前置级中的前置级.液压第十章10.3 伺服阀伺服阀 液压与气压用伺服阀是电液或电气联合液压与气压用伺服阀是电液或电气联合控制的多级伺服元件，它能将微弱的电气输控制的多级伺服元件，它能将微弱的电气输入信号放大成大功率的液压或气压能量输出入信号放大成大功率的液压或气压能量输出,以实现对流量和压力的控制。它接受一种模以实现对流量和压力的控制。它接受一种模拟量电控信号，输出液压模拟量随电控信号拟量电控信号，输出液压模拟量随电控信号的大小及极性变化。的大小及极性变化。电液或电气伺服阀具有电液或电气伺服阀具有控制精度高和放大倍数大等优点，在液压与控制精度高和放大倍数大等优点，在液压与气压控制系统中得到了广泛地应用。气压控制系统中得到了广泛地应用。液压第十章10.3.1 液压伺服阀的分类、结构和工作原理液压伺服阀的分类、结构和工作原理1.液压伺服阀的分类液压伺服阀的分类 液液控控伺伺服服阀阀主主要要是是指指电电液液伺伺服服阀阀，它它在在接接受受电电气气模模拟拟信信号号后后，相相应应输输出出调调制制的的流流量量和和压压力力。它它既既是是电电液液转转换换元元件件、也也是是功功率率放放大大元元件件，它它能能够够将将小小功功率率的的微微弱弱电电气气输输入入信信号号转转换换为为大大功功率率的的液液压压能能（流流量量和和压压力力）输输出出。在在电电液液伺伺服服系系统统中中，它它将将电电气气部部分分与与液液压压部部分分连连接接起起来来，实实现现电电液液信信号号的的转转换换与与液液压压放放大大。电电液液伺伺服服阀阀是是电电液液伺伺服系统控制的核心。服系统控制的核心。电液伺服阀广泛地应用于电液位置、速度、加速度、电液伺服阀广泛地应用于电液位置、速度、加速度、力伺服系统，以及伺服振动发生器中。它具有体积小、力伺服系统，以及伺服振动发生器中。它具有体积小、结构紧凑、功率放大系数高、控制精度高、直线性好、结构紧凑、功率放大系数高、控制精度高、直线性好、死区小、灵敏度高、动态性能好以及响应速度快等优点。死区小、灵敏度高、动态性能好以及响应速度快等优点。液压第十章1.1.电液伺服阀按用途、性能和结构特征可分电液伺服阀按用途、性能和结构特征可分为为通用型通用型和和专用型专用型；2.2.按输出量可分为按输出量可分为流量控制伺服阀流量控制伺服阀和和压力控压力控制伺服阀制伺服阀；3.3.按液压放大级数可分为按液压放大级数可分为单级单级、双级双级和和三级三级伺服阀伺服阀；4.4.按电气按电气机械转换后动作方式可分为机械转换后动作方式可分为力矩力矩马达式马达式（输出转角）和（输出转角）和力马达式力马达式（输出直（输出直线位移）；线位移）；液压第十章5.按电气按电气机械转换装置可分为机械转换装置可分为动铁式动铁式（一（一般为衔铁转动）与般为衔铁转动）与动圈式动圈式和和干式干式与与湿式湿式；6.按液压前置级的结构形式可分为按液压前置级的结构形式可分为单喷嘴挡单喷嘴挡板式板式、双喷嘴挡板式双喷嘴挡板式、四喷嘴挡板式四喷嘴挡板式、射射流管式流管式，偏转板射流式偏转板射流式和和滑阀式滑阀式；7.按反馈形式可分为按反馈形式可分为位置反馈位置反馈、负载流量反负载流量反馈馈和和负载压力反馈负载压力反馈；8.按输入信号形式可分为按输入信号形式可分为连续控制式连续控制式和和脉宽脉宽调制式调制式。液压第十章2.液压伺服阀的组成液压伺服阀的组成 伺服阀通常由电机械转换器（力矩马达或伺服阀通常由电机械转换器（力矩马达或力马达）、液压放大器和反馈或平衡机构等三部力马达）、液压放大器和反馈或平衡机构等三部分组成。其中，我们已经介绍过了电机械转换分组成。其中，我们已经介绍过了电机械转换器（力矩马达或力马达）和液压放大器，而伺服器（力矩马达或力马达）和液压放大器，而伺服阀的输出级所采用的反馈或平衡机构是为使伺服阀的输出级所采用的反馈或平衡机构是为使伺服阀的输出流量或输出压力获得与输入电控信号成阀的输出流量或输出压力获得与输入电控信号成比例的特性。平衡机构通常用圆柱螺旋弹簧或片比例的特性。平衡机构通常用圆柱螺旋弹簧或片弹簧等。反馈常采用力反馈、位置反馈、电反馈弹簧等。反馈常采用力反馈、位置反馈、电反馈和压力反馈等型式。和压力反馈等型式。液压第十章3.典型伺服阀的结构和工作原理典型伺服阀的结构和工作原理（1）滑阀式伺服阀）滑阀式伺服阀液压第十章 它由永磁动圈式力马达、一对固定节流孔、预开口双它由永磁动圈式力马达、一对固定节流孔、预开口双边滑阀式前置液压放大器和三通滑阀式功率级组成。前置边滑阀式前置液压放大器和三通滑阀式功率级组成。前置控制滑阀的两个预开口节流控制边与两个固定节流孔组成控制滑阀的两个预开口节流控制边与两个固定节流孔组成一个液压桥路。滑阀副的阀芯直接与力马达的动圈骨架相一个液压桥路。滑阀副的阀芯直接与力马达的动圈骨架相连，在阀套内滑动。前置级的阀套又是功率级滑阀放大器连，在阀套内滑动。前置级的阀套又是功率级滑阀放大器的阀芯。的阀芯。这种阀的优点是：采用动圈式力马达，结构简单，功这种阀的优点是：采用动圈式力马达，结构简单，功率放大系数较大，滞环小和工作行程大；固定节流口尺寸率放大系数较大，滞环小和工作行程大；固定节流口尺寸大，不易被污物堵塞；主滑阀两端控制油压作用面积大，大，不易被污物堵塞；主滑阀两端控制油压作用面积大，从而加大了驱动力，使滑阀不易卡死，工作可靠。从而加大了驱动力，使滑阀不易卡死，工作可靠。液压第十章（2）喷嘴挡板式伺服阀）喷嘴挡板式伺服阀 这种伺服阀，由于这种伺服阀，由于力反馈的存在，使得力力反馈的存在，使得力矩马达在其零点附近工矩马达在其零点附近工作，即衔铁偏转角作，即衔铁偏转角很很小，故线性度好。此外小，故线性度好。此外,改变反馈弹簧杆改变反馈弹簧杆11的刚的刚度，就能在相同输入电度，就能在相同输入电流时改变滑阀的位移。流时改变滑阀的位移。这种伺服阀结构紧这种伺服阀结构紧凑凑,外形尺寸小外形尺寸小,响应快响应快.但喷嘴挡板的工作间隙但喷嘴挡板的工作间隙较小，对油液的清洁度较小，对油液的清洁度要求较高要求较高.液压第十章（3）射流管式伺服阀）射流管式伺服阀 该阀采用衔铁式力矩该阀采用衔铁式力矩马达带动射流管，两个接马达带动射流管，两个接收孔直接和主阀两端面连收孔直接和主阀两端面连接，控制主阀运动。主阀接，控制主阀运动。主阀靠一个板簧定位，其位移靠一个板簧定位，其位移与主阀两端压力差成比例与主阀两端压力差成比例.这种阀的最小通流尺寸这种阀的最小通流尺寸（射流管口尺寸）比喷嘴（射流管口尺寸）比喷嘴挡板的工作间隙大挡板的工作间隙大410倍，倍，故对油液的清洁度要求较故对油液的清洁度要求较低。缺点是零位泄漏量大；低。缺点是零位泄漏量大；受油液粘度变化影响显著，受油液粘度变化影响显著，低温特性差；力矩马达带低温特性差；力矩马达带动射流管，负载惯量大，动射流管，负载惯量大，响应速度低于喷嘴挡板阀。响应速度低于喷嘴挡板阀。液压第十章10.3.2 液压伺服阀的选用液压伺服阀的选用 1）根据负载参数或负载轨迹求出最大负载功率。）根据负载参数或负载轨迹求出最大负载功率。2）由最大负载功率时的力（或转矩）计算负载压力及执行元）由最大负载功率时的力（或转矩）计算负载压力及执行元件所需流量件所需流量q。执行元件为液压缸时：执行元件为液压缸时：执行元件为液压马达时：执行元件为液压马达时：式中式中 AP 缸承载腔的有效作用面积；缸承载腔的有效作用面积；umax 最大功率时液压缸速度；最大功率时液压缸速度；V 马达排量；马达排量；最大功率时角速度。最大功率时角速度。3）计算供油压力计算供油压力：式中式中 p 阀到执行元件的压力损失。阀到执行元件的压力损失。4）伺服阀的输出流量伺服阀的输出流量：=（1.151.30）q5）计算伺服阀的压降计算伺服阀的压降：液压第十章 6）根据、从产品样本中的压降负载流量曲线，）根据、从产品样本中的压降负载流量曲线，找出合适的阀。把阀的额定流量选得大到能使压找出合适的阀。把阀的额定流量选得大到能使压力流量特性曲线上对应最大电流的那条曲线包力流量特性曲线上对应最大电流的那条曲线包住工作循环中负载流量和负载压力的所有各点，住工作循环中负载流量和负载压力的所有各点，并且确保并且确保，这就保证所有负载都在伺服阀的能力，这就保证所有负载都在伺服阀的能力范围。但为了满足系统总的精度要求，阀不要到范围。但为了满足系统总的精度要求，阀不要到最大电流。最大电流。7）根据系统执行元件的频率选择伺服阀的频宽，）根据系统执行元件的频率选择伺服阀的频宽，使之高于执行元件负载环节的频宽。使之高于执行元件负载环节的频宽。液压第十章10.4 液压伺服系统液压伺服系统10.4.1 车床液压仿形刀架车床液压仿形刀架 液压仿形刀架倾斜安装在车床液压仿形刀架倾斜安装在车床溜板溜板5的上面，工作时随溜板纵向移的上面，工作时随溜板纵向移动。样板动。样板12安装在床身后侧支架上安装在床身后侧支架上固定不动。液压泵站置于车床附近。固定不动。液压泵站置于车床附近。仿形刀架液压缸的活塞杆固定在刀仿形刀架液压缸的活塞杆固定在刀架的底座上，缸体架的底座上，缸体6、阀体、阀体7和刀架和刀架连成一体，可在刀架底座的导轨上连成一体，可在刀架底座的导轨上沿液压缸轴向移动。滑阀阀心沿液压缸轴向移动。滑阀阀心10在在弹簧的作用下通过杆弹簧的作用下通过杆9使杠杆使杠杆8的触的触销销11紧压在样板上。在车削圆柱面紧压在样板上。在车削圆柱面时，溜板时，溜板5沿床身导轨沿床身导轨4纵向移动。纵向移动。杠杆触销在样板的圆柱段内水平滑杠杆触销在样板的圆柱段内水平滑动，滑阀阀口不打开，刀架只能随动，滑阀阀口不打开，刀架只能随溜板一起纵向移动，刀架在工件溜板一起纵向移动，刀架在工件1上上车出车出AB段圆柱面。段圆柱面。液压第十章 车车削削圆圆锥锥面面时时，触触销销沿沿样样件件的的圆圆锥锥段段滑滑动动，使使杠杠杆杆向向上上偏偏摆摆，从从而而带带动动阀阀心心上上移移，打打开开阀阀口口，压压力力油油进进入入液液压压缸缸上上腔腔，推推动动缸缸体体连连同同阀阀体体和和刀刀架架轴轴向向后后退退。阀阀体体后后退退又又逐逐渐渐使使阀阀口口关关小小，直直至至关关闭闭为为止止。在在溜溜板板不不断断地地做做纵纵向向运运动动的的同同时时，触触销销在在样样板板的的圆圆锥锥段段上上不不断断抬抬起起，刀刀架架也也就就不不断断地地作作轴轴向向后后退退运运动动，此两运动的合成就使刀具在工件上车出此两运动的合成就使刀具在工件上车出BC段圆锥面。段圆锥面。其它曲面形状或凸肩也都是这样合成切削来形其它曲面形状或凸肩也都是这样合成切削来形成的从仿形刀架的工作过程可以看出，刀架液压缸成的从仿形刀架的工作过程可以看出，刀架液压缸（执行元件）是以一定的仿形精度按着触销输入位（执行元件）是以一定的仿形精度按着触销输入位移信号的变化规律而动作的，所以仿形刀架液压系移信号的变化规律而动作的，所以仿形刀架液压系统是液压伺服系统。统是液压伺服系统。液压第十章10.4.2 机械手伸缩运动伺服系统机械手伸缩运动伺服系统液压第十章机械手伸缩系统的工作原理如下：机械手伸缩系统的工作原理如下：由数字控制装置发出的一定数量的脉冲，使步进电由数字控制装置发出的一定数量的脉冲，使步进电机带动电位器机带动电位器5的动触头转过一定的角度（假定为顺时的动触头转过一定的角度（假定为顺时针转动），动触头偏离电位器中位，产生微弱电压，经针转动），动触头偏离电位器中位，产生微弱电压，经放大器放大器7放大成后，输入给电液伺服阀放大成后，输入给电液伺服阀1的控制线圈，使的控制线圈，使伺服阀产生一定的开口量。这时压力油经阀的开口进入伺服阀产生一定的开口量。这时压力油经阀的开口进入液压缸的左腔，推动活塞连同机械手手臂一起向右移动，液压缸的左腔，推动活塞连同机械手手臂一起向右移动，行程为；液压缸右腔的回油经伺服阀流回油箱。由于电行程为；液压缸右腔的回油经伺服阀流回油箱。由于电位器的齿轮和机械手手臂上齿条相啮合，手臂向右移动位器的齿轮和机械手手臂上齿条相啮合，手臂向右移动时，电位器跟着作顺时针方向转动。当电位器的中位和时，电位器跟着作顺时针方向转动。当电位器的中位和触头重合时，偏差为零，则动触头输出电压为零，电液触头重合时，偏差为零，则动触头输出电压为零，电液伺服阀失去信号，阀口关闭，手臂停止移动。手臂移动伺服阀失去信号，阀口关闭，手臂停止移动。手臂移动的行程决定于脉冲数量，速度决定于脉冲频率。当数字的行程决定于脉冲数量，速度决定于脉冲频率。当数字控制装置发出反向脉冲时，步进电机逆时针方向转动，控制装置发出反向脉冲时，步进电机逆时针方向转动，手臂缩回。手臂缩回。液压第十章10.4.3 钢带张力控制系统液压第十章 在钢带张力控制液压伺服系统中，热处理炉内的钢带张力在钢带张力控制液压伺服系统中，热处理炉内的钢带张力由带钢牵引辊组由带钢牵引辊组2和带钢加载辊组和带钢加载辊组8来确定。用直流电机来确定。用直流电机D作牵作牵引，直流电机引，直流电机D作为负载，以造成所需张力。如果用调节系统作为负载，以造成所需张力。如果用调节系统中某一部件的位置来控制张力，由于在系统中各部件惯量大，中某一部件的位置来控制张力，由于在系统中各部件惯量大，时间滞后大，控制精度低不能满足要求，故在两辊组之间设置时间滞后大，控制精度低不能满足要求，故在两辊组之间设置一液压伺服张力控制系统来控制精度。其工作原理是：在转向一液压伺服张力控制系统来控制精度。其工作原理是：在转向辊左右两侧下方各设置力传感器，把它作为检测装置，两传感辊左右两侧下方各设置力传感器，把它作为检测装置，两传感器检测所得到的信号的平均值与给定信号值相比较，当出现偏器检测所得到的信号的平均值与给定信号值相比较，当出现偏差信号时，信号经电放大器放大后输入给电液伺服阀。如果实差信号时，信号经电放大器放大后输入给电液伺服阀。如果实际张力与给定值相等，则偏差信号为零，电液伺服阀没有输出，际张力与给定值相等，则偏差信号为零，电液伺服阀没有输出，液压缸保持不动，浮动辊不动。当张力增大时，偏差信号使电液压缸保持不动，浮动辊不动。当张力增大时，偏差信号使电液伺服阀有一定的开口量，供给一定的流量，使液压缸向上移液伺服阀有一定的开口量，供给一定的流量，使液压缸向上移动，浮动辊上移，使张力减少到一定值。反之，当张力减少时，动，浮动辊上移，使张力减少到一定值。反之，当张力减少时，产生的偏差信号使电液伺服阀控制液压缸向下移动，浮动辊下产生的偏差信号使电液伺服阀控制液压缸向下移动，浮动辊下移，使张力增大到一定值。因此该系统是一个恒值力控制系统。移，使张力增大到一定值。因此该系统是一个恒值力控制系统。它保证了带钢的张力符合要求，提高了钢材的质量。它保证了带钢的张力符合要求，提高了钢材的质量。液压第十章