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  • 液壓伺服系統工作原理及其電氣故障診斷方法

    2021-08-05 09:47:41 270

    01

    液壓伺服系統

    液壓伺服系統是使系統的輸出量,如位移、速度或力等,能自動地、快速而準確地跟隨輸入量的變化而變化,與此同時,輸出功率被大幅度地放大。

    液壓伺服控制是復雜的液壓控制方式。液壓伺服系統是一種閉環液壓控制系統。

    02

    液壓伺服系統結構

    輸入元件給出輸入信號,加于系統的輸入端。

    反饋測量元件測量系統的輸出量,并轉換成反饋信號。輸入元件和反饋測量元件都可以是機械的,電氣的,液壓的或其組合。

    比較元件將反饋信號與輸入信號進行比較,產生偏差信號加于放大裝置,該元件一般不單獨存在。

    03

    液壓伺服系統原理圖

    下圖示為一液壓伺服系統原理圖,Xi為閥芯位移(做為系統的輸入量),Xp缸體移(做為系統的輸出量),系統中閥體和缸體作成一體,構成反饋連接。

    系統中輸出位移能夠復現輸入位移的變化,同時它輸入的機械量轉換成很大的輸出力,因此也是一個功率放大裝置。

    04

    液壓伺服系統工作原理

    如下所示是一個簡單的液壓伺服系統原理圖。

    液壓泵4是系統的能源,它以恒定的壓力向系統供油,供油壓力由溢流閥3調定。 四通滑閥1是一個轉換放大元件(伺服閥),把輸入的機械信號(位移或速度)轉換成液壓信號(流量或壓力) 并放大輸出至液壓缸3。 液壓缸作為執行元件,輸入壓力油的流量,輸出運動速度(或位移),從而帶動負載移動。 四通滑閥和液壓缸制成一個整體,構成了反饋連接。

    當滑閥處于中間位置時,閥的四個窗口均關閉,閥沒有流量輸出,液壓缸2不動,系統處于靜止狀態。給滑閥一個向右的輸入位移Xi,則窗口a 、b便有一個相應的開口量 Xv=Xi ,液壓油經窗口a進入液壓缸右腔,左腔油液經窗口b排出,缸體右移Xp,由于缸體和閥體是一體的,因此閥體也右移Xp。因滑閥受輸入端制約,則閥的開口量減小,直到Xp=Xi,即Xv=0,閥的輸出流量等于零,缸體才停止運動,處于一個新的平衡位置上,從而完成了液壓缸輸出位移對滑閥輸入位移的跟隨運動 。如果滑閥反向運動,液壓缸也反向跟隨運動。

    在該系統中,輸出位移Xp之所以能夠精地復現輸入位移 Xi 的變化,是因為缸體和閥體是一個整體,構成了閉環控制系統.在控制過程中,液壓缸的輸出位移能夠連接不斷地回輸到閥體上,與滑閥的輸入位移相比較,得出兩者之間的位置偏差,即滑閥的開口量。因此,壓力油就要進入并驅動液壓缸運動,使閥的開口量(偏差)減小,直至輸出位移與輸入位移相一致時為止。液壓伺服系統的工作原理用如圖所示的方塊圖來表示:

    液壓伺服系統的基本工作原理就是利用液壓流體動力的閉環控制 ,即利用反饋連接得到偏差信號 ,再利用偏差信號去控制液壓能源輸入到系統的量,使系統向著減小偏差的方向變化,從而使系統的實際輸出與希望值相符。

    液壓伺服系統電氣故障診斷方法

    當前,液壓系統故障診斷是比較難得技術問題,故障表現往往是多種多樣的,如何排除液壓系統電氣故障,這里給大家分享一些辦法。

    1. 首先深入現場了解故障狀況,向操作人員詢問設備出現故障前后的工作狀況和異?,F象,了解過去是否發生過類似情況及處理經過。

    2. 現場操作觀察如果設備仍能動作,并且帶病動作不會使故障范圍擴大,應當起動設備,操作有關控制機構,觀察故障現象及各參數狀態的變化,與操作人員提供的情況聯系起來進行比較和分析。

    3. 查閱技術資料對照本次故障現象,查閱《液壓系統工作原理圖》以及《電氣控制原理圖》,弄清液壓系統的構成、故障所在的部位及相關部分的工作原理、液壓元件的結構性能及其在伺服系統中的作用以及安裝位置。

    同時,查閱設備技術檔案,看過去是否發生過同類或類似現象的故障,是否發生過與本次故障可能相關聯的故障,以及處理的情況,以幫助故障判斷。

    4. 確診故障根據工作原理,結合調查了解和自己觀察到的現象,作出一個初步的故障判斷,然后根據這個判斷進行一步的檢查與試驗,肯定或修正這個判斷,直至將故障確診。

    5. 修理實施階段應根據實際情況,本著“先外后內,先調后拆”的原則,制訂出修理工作的具體措施和步驟,有條不紊地進行修理。

    6. 總結經驗故障排除后,總結有益的經驗和方法,找出防止故障發生的改進措施。

    7. 記載歸檔將本次伺服液壓系統故障的發生、判斷、排除或修理的全過程詳細記載后歸入設備技術檔案備查。

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