液压伺服系统的工作原理及特点

液压伺服系统是以液压为动力的机械量(位移、速度和力)自动控制系统。在这种系统中,执行元件以一定的精度,自动地按照输入信号的变化规律运动。下面以车床仿形刀架装置为例来说明液压伺服系统的工作原理及特点。
图1中,液压仿形刀架倾斜安装在车床溜板箱上,并可随溜板箱做纵向移动。样件安装在床身后侧支架上固定不动。仿形刀架液压缸的活塞杆固定在刀架的底座上,缸体、阀体和刀架连成一体,可在刀架底座的导轨上沿液压缸轴向移动。滑阀阀芯在弹簧的作用下使触销紧压样件。
液压伺服系统的工作原理及特点插图

车削圆柱面时,溜板沿床身导轨纵向移动。触销在样件水平段滑动,滑阀节流口关闭,刀架只能随溜板一起纵向移动,车刀在工件上车出圆柱面。
车削圆锥面时,触销在样件锥面段滑动,阀芯上移,打开节流口,压力油进入缸上腔,推动缸体连同阀体和刀架沿轴向后退。阀体后退又逐渐关小节流口,直到关闭为止。溜板的纵向运动和刀架的后退运动合成的结果是在工件上加工出圆锥面。
从仿形刀架的工作过程可知,刀架液压缸是以一定的仿形精度按照触销输入位移信号的变化规律而动作的。所以,仿形刀架液压系统是液压伺服系统。
通过仿形刀架液压系统的工作原理,可归纳出液压伺服系统的如下特点:
(1)跟踪——执行元件的输出量完全跟随输入信号的变化。
(2)反馈系统——把输出量的一部分或全部按一定的方式回输到输入端,并和输入信号作比较。
(3)偏差——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,因此输入和输出之间必须有偏差信号。执行元件运动的结果是试图消除这一偏差,但在伺服系统工作时又不能完全消除这一偏差,伺服系统正是依靠这一偏差工作的。
(4)放大——执行元件输出的力和功率远大于输入信号的力和功率。

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