新型液压元件及集成技术第6章.pptVIP

6.3 典型的数字阀结构 6.3.1 数字溢流阀 6.3.2 数字流量阀 1 直接驱动式 2 压力补偿式 6.3.3 数字方向阀 6.3.4 高速开关数字阀 1 滑阀式 2 锥阀式 3 球阀式 4 压电晶体式 5 超磁滞伸缩式 阀的液流流入方向为轴向，流出方向与轴线垂直，这样可抵消一部分阀开口流量引起的液动力，并使结构紧凑。 连杆5的热膨胀，可起温度补偿作用，减小温度变化引起流量的不稳定。 阀上的零位传感器6用于在每个控制周期终了控制阀芯回到零位，以保证每个工作周期有相同的起始位置，提高阀的重复精度。 该阀的液压部分由喷嘴挡板阀、流量控制滑阀和压力补偿阀组成。 流量控制阀芯3左右端的承压面积分别为A1、A2且之比为1：2。先导控制压力油作用于A1腔，同时经阻尼孔7进入A2腔。A2腔压力也即喷嘴1前的压力，此压力受喷嘴档板阀控制。当步进电机以一定步数转动，通过凸轮使档板2位移，挡板和喷嘴之间的距离减少，A2面上压力升高，流量控制阀芯3在此压力作用下得到相应位移，打开节流控制口，液流从P腔至C腔得到与步数成比例的流量。主阀芯运动使喷嘴与挡板间距离加大回到原始状态，即A1、A2面上的总作用力平衡时停止。 6.4 数字阀的性能分析 6.4.1 静态特性 1 增量式数字阀的静态特性 2 高速开关阀的静态特性 3 改善静态特性的途径 6.4.2 动态特性 1 增量式数字阀的动态特性 2 高速开关阀的动态特性 3 改善动态特性的途径 6.5 数字阀控制系统的基本回路 6.5.1 数字阀压力控制回路 6.5.2 数字阀流量控制回路 6.5.3 数字阀方向控制回路 6.6 数字式液压集成控制系统的应用 6.6.1 大型工业机械臂的液压控制系统 6.6.2 机床变夹紧力夹具液压控制系统 The End of Char.6 直接驱动式数字流量阀 增量式数字流量阀 1—步进电机；2—滚珠丝杠；3—节流阀阀芯； 4—阀套；5—连杆；6—零位传感器 增量式数字流量阀 步进电机1的转动通过滚珠丝杠2转化为轴向位移，带动节流阀阀芯3移动，控制阀口的开度，从而实现流量调节。 该阀的阀口由相对运动的阀芯3和阀套4组成，阀套上有两个通流孔口。左边一个为全周开口，右边一个为非全周开口。阀芯移动时先打开右边的节流口，得到较小的控制流量；阀芯继续移动，则打开左边阀口，流量增大。 工作原理： 特 点： ▲ 压力补偿式数字流量阀 1 喷嘴； 2 挡板； 3 流量控制阀 4 压力补偿阀芯 5 弹簧 6、7 固定节流孔 工作原理： ▲ 高速开关数字阀 1 定义： ☆高速开关式数字阀：又称脉宽调制式数字阀。 2 分类： 1 按工作位置数目及通道数可分为:三位四通、二位三通和二位二通。（其中二位三通和二位二通两种最常见。） 2 按电-机转换装置可分为: 螺管电磁铁式、盘式电磁铁式、力矩马达式和压电晶体式等多种。 3 按阀芯的结构形式可分为: 圆柱滑阀式、锥阀式、球阀式和喷嘴挡板式 。 ▲ 这种阀的优点是容易获得液压力平衡和液动力补偿，可在较大的压力和流量下工作，可得到多工位和多通道的开关阀，但会使工作行程加长，影响快速性，要求加工精度高，而密封性差，因泄漏会影响控制精度。电磁铁断电时，弹簧5使阀芯4复位保持在A口和T口相通位置上，电磁铁通电时，衔铁1左移通过推杆2使阀芯4左移P口与A口相通。 滑阀式 螺管电磁铁驱动的滑阀式二位三通 高速开关数字阀 1—衔铁；2—推杆；3—阀套；4—阀芯；5—弹簧 ▲ 此阀的优点是可克服滑阀的行程长和泄漏，也可克服球阀的压力不平衡，作为二位二通开关数字阀比较理想，但不能做成三通或四通开关数字阀。 锥阀式 盘式电磁铁-锥阀组合的数字阀结构图 1—盘式电磁铁；2—弹簧；3—锥形阀芯；4—阀套 通电时盘式衔铁1左移，带动阀芯3开启阀口；断电时弹簧2压衔铁向右复位，阀口关闭。在恒定的采样周期内，控制“开”“关”时间，即可得到不同的流量。盘式电磁铁主要受表面力作用，电磁作用力较大，可达120N，而行程较短，因此这种阀的阀芯行程也较短。 ▲ 电磁铁驱动的锥阀式高速开关数字阀 1—锥阀芯；2—衔铁；3—弹簧；4—线圈； 5—阻尼孔；6—阀套 当线圈4通电时，衔铁2右移，使与其连接的锥阀芯1开启，压力油从P口经阀体流入控制腔A口，为防止开启时阀因稳态液动力而关闭和减小控制电磁力，该阀通过射流对铁芯的作用来补偿液动力。断电时，弹簧3使锥阀关闭。阀套6上有一阻尼孔5，用以补偿液动力。 数字阀的性能指标，既与阀本身的性能有关，也与控制信号和放大器的结构及主机的匹配有关，是一项综合性指标。 ▼ 增量式数字阀的静态特性 数字阀的静态特性可用输入的脉冲数或脉宽占空比与输出流量或压力之间的关系式或曲线表示。 （a）