电液控制技术(孙燕华)

1、华中科技大学机械学院华中科技大学机械学院1无损检测新技术无损检测新技术液压、电控技术液压、电控技术孙燕华孙燕华华中科技大学机械学院华中科技大学机械学院2无损检测新技术无损检测新技术液压电控技术液压电控技术原动机传动装置工作机构机械传动机械传动电气传动电气传动液体传动液体传动气压传动气压传动机器液压传动液压传动利用液体静压能来传递动力 概概 述述硬件硬件软件软件液力传动液力传动华中科技大学机械学院华中科技大学机械学院3无损检测新技术无损检测新技术液压技术液压技术一一 流体力学基本理论流体力学基本理论华中科技大学机械学院华中科技大学机械学院4无损检测新技术无损检测新技术液压技术液压技术二二 液压系

2、统的组成液压系统的组成动力元件动力元件执行元件执行元件液压系统液压系统控制元件控制元件辅助元件辅助元件工作介质工作介质液压泵液压泵液压缸、马达液压缸、马达电磁换向阀等电磁换向阀等油箱滤油器等油箱滤油器等油液水等液体油液水等液体华中科技大学机械学院华中科技大学机械学院5无损检测新技术无损检测新技术液压技术液压技术二二 液压系统的组成液压系统的组成液压系统五大组成关系图华中科技大学机械学院华中科技大学机械学院6无损检测新技术无损检测新技术液压技术液压技术液压系统的组成液压系统的组成2.1 动力元件动力元件液压泵它将原动机(电动机、内燃机等)输入的机械能（转矩T和角速度）转换为液压能（压力p流量q）

3、输出，为液压系统提供压力油源。 齿轮泵齿轮泵液压泵液压泵柱塞泵柱塞泵叶片泵叶片泵螺杆泵螺杆泵华中科技大学机械学院华中科技大学机械学院7无损检测新技术无损检测新技术2.2 执行元件执行元件u液压马液压马将液压能转换成机械能的工作装置，以旋转运动向外输出机械能，得到输出轴上的转速和转距。u液压缸是液压系统中的执行元件之一，它是一种把液体的压力能转换成机械能以实现直线往复运动的或往复摆动的能量转换装置。 液压技术液压技术液压系统的组成液压系统的组成华中科技大学机械学院华中科技大学机械学院8无损检测新技术无损检测新技术2.2.1 执行元件液压马达执行元件液压马达齿轮液压马达齿轮液压马达液压马达液压马达

4、双作用叶片式液压马达双作用叶片式液压马达 轴向柱塞式液压马达轴向柱塞式液压马达 液压技术液压技术液压系统的组成液压系统的组成华中科技大学机械学院华中科技大学机械学院9无损检测新技术无损检测新技术液压技术液压技术液压系统的组成液压系统的组成2.2.2 执行元件液压缸执行元件液压缸华中科技大学机械学院华中科技大学机械学院10无损检测新技术无损检测新技术3 控制元件控制元件分类方法种 类详 细 种 类按功能分压力控制阀溢流阀、减压阀、顺序阀、平衡阀、卸荷阀、比例压力控制阀、缓冲阀、仪表截止阀、限压切断阀、压力继电器等流量控制阀节流阀、调速阀、分流阀、集流阀、分流集流阀、比例流量控制阀等方向控制阀单向

5、阀、液控单向阀、换向阀、行程减速阀、充液阀、梭阀、比例方向控制阀等按结构分类滑阀圆柱滑阀、转阀、平板滑阀、座阀锥阀、球阀、喷嘴当板阀、射流管阀 按操纵方法分类手动阀手把及手轮、踏板、杠杆机动阀挡块及碰块、弹簧、液压、气动电动阀电磁铁控制、伺服电机和步进电机控制按连接方式分类管式连接螺纹式连接、法兰式连接板式及叠加式连接单层连接板式、双层连接板式、整体连接版式、叠加阀插装式连接螺纹式插装二、三、四通插装阀、法兰式插装、二通插装阀按控制方式分类电液比例阀电液比例压力阀、电液比例流量阀、电液比例换向阀、电液比例复合阀、电液比例多路阀伺服阀单、两极（喷嘴挡板式、动圈式）、电液流量伺服阀、三级电液流量伺

6、服阀、电液压力伺服阀、气液伺服阀、机液伺服阀数字控制阀数字控制压力阀、数字空制流量阀与方向阀液压技术液压技术液压系统的组成液压系统的组成华中科技大学机械学院华中科技大学机械学院11无损检测新技术无损检测新技术3.1控制元件控制元件 压力控制阀压力控制阀u压力控制阀是用来对液压系统中液流的压力进行控制与调节的阀。u此类阀是利用作用在阀芯上的液体压力和弹簧力相平衡的原理来工作的。u常见的压力控制阀有溢流阀、减压阀、顺序溢流阀、减压阀、顺序法、压力继电器法、压力继电器等。液压技术液压技术液压系统的组成液压系统的组成华中科技大学机械学院华中科技大学机械学院12无损检测新技术无损检测新技术3.1控制元件

7、控制元件 压力控制阀压力控制阀液压技术液压技术液压系统的组成液压系统的组成图5-4 直动式溢流阀的工作原理图1234567溢流阀溢流阀减压阀减压阀 图5-15 顺序阀的图形符号a-内控外泄 b-内控内泄 c-外控外泄 d-外控内泄 c)d)b)a)132顺序阀顺序阀压力继电器压力继电器华中科技大学机械学院华中科技大学机械学院13无损检测新技术无损检测新技术 流量控制阀是通过改变阀口通流面积的大小，即改变液阻来实现流量调节的液压阀。流量控制阀包括节流阀、调速阀、旁通型调速阀和分流集流阀等。1233Fs322AA1A21-弹 簧 2-节 流 阀 阀 心 3-定 差 减 压 阀 阀 心图 5-19

8、调 速 阀 的 工 作 原 理 图简 化 符 号图 形 符 号y32123113123.2控制元件控制元件 流量控制阀流量控制阀液压技术液压技术液压系统的组成液压系统的组成华中科技大学机械学院华中科技大学机械学院14无损检测新技术无损检测新技术u换向阀是利用阀芯在阀体孔内作相对运动，使油路接通或切断而改变油流方向的阀；u按阀体连接的主油路数可分为二通、三通、四通等；u按阀芯在阀体内的工作位置可分为二位、三位、四位等；u按操作阀芯运动的方式可分为手动、机动、电磁动、液动、电液动等。3.3控制元件控制元件 换向阀换向阀液压技术液压技术液压系统的组成液压系统的组成华中科技大学机械学院华中科技大学机械

9、学院15无损检测新技术无损检测新技术液压技术液压技术三三 液压基本回路液压基本回路u液压基本回路液压基本回路指由一些液压元件与液压辅助元件按照一定关系组合，能够实现某种特定液压功能的油路结构。u其中最常用的基本回路是：压力控制回路压力控制回路；速速度控制回路度控制回路；方向控制回路方向控制回路；多执行元件控制回多执行元件控制回路路。华中科技大学机械学院华中科技大学机械学院16无损检测新技术无损检测新技术液压技术液压技术液压基本回路液压基本回路3.1基本回路基本回路压力控制回路压力控制回路图 7-1 单级调压回路2132341图 7-2 采用远程调压阀的多级调压回路图 7-3 采用电液比例溢流阀

10、的无级调压回路1华中科技大学机械学院华中科技大学机械学院17无损检测新技术无损检测新技术a )用主换向阀中位机能的卸菏回路 b )用两位两通电磁换向阀的卸菏回路1b)a)图 7-4 卸菏回路312图 7-5 先导型溢流阀和电磁阀组成的卸菏回路3241图 7-6 限压式变量泵卸菏回路3.2基本回路基本回路卸荷回路卸荷回路液压技术液压技术液压基本回路液压基本回路华中科技大学机械学院华中科技大学机械学院18无损检测新技术无损检测新技术去系统a)b)图 7-8 减压回路123412435去系统3.3基本回路基本回路减压回路减压回路液压技术液压技术液压基本回路液压基本回路华中科技大学机械学院华中科技大学

11、机械学院19无损检测新技术无损检测新技术图 7-9 增压回路121b )a )86574323123.4基本回路基本回路增压回路增压回路液压技术液压技术液压基本回路液压基本回路华中科技大学机械学院华中科技大学机械学院20无损检测新技术无损检测新技术21c )b )图 7-10 平衡回路a )3.5基本回路基本回路平衡回路平衡回路液压技术液压技术液压基本回路液压基本回路华中科技大学机械学院华中科技大学机械学院21无损检测新技术无损检测新技术a)a)图 7-11 保压回路b)12343421567811液压技术液压技术液压基本回路液压基本回路3.6基本回路基本回路保压回路保压回路华中科技大学机械学

12、院华中科技大学机械学院22无损检测新技术无损检测新技术b)a)图 7-12 进油、回油节流调速回路12121212121液压技术液压技术液压基本回路液压基本回路3.7基本回路基本回路速度控制回路速度控制回路华中科技大学机械学院华中科技大学机械学院23无损检测新技术无损检测新技术a)b)12节流阀图 7-14 旁路节流调速回路112液压技术液压技术液压基本回路液压基本回路3.7基本回路基本回路速度控制回路速度控制回路华中科技大学机械学院华中科技大学机械学院24无损检测新技术无损检测新技术211b)a)1c)图 7-15 采用调速阀的调速回路211212液压技术液压技术液压基本回路液压基本回路3.

13、7基本回路基本回路速度控制回路速度控制回路华中科技大学机械学院华中科技大学机械学院25无损检测新技术无损检测新技术图 7-31 单作用缸换向回路常用的方向控制回路有换向回路、锁紧回路和制动回路。 图 7-34 用液控单向阀的锁紧回路液压技术液压技术液压基本回路液压基本回路3.8基本回路基本回路方向控制回路方向控制回路华中科技大学机械学院华中科技大学机械学院26无损检测新技术无损检测新技术图 7-35 采用溢流阀的制动回路532411432a)b)a) 液压缸制动回路 b) 液压马达制动回路液压技术液压技术液压基本回路液压基本回路3.8基本回路基本回路方向控制回路方向控制回路华中科技大学机械学院

14、华中科技大学机械学院27无损检测新技术无损检测新技术同步回路同步回路使系统中多个执行元件克服负载、摩擦阻力、泄漏、制造质量和结构变形上的差异，而保证在运动上的同步。同步运动分为速度同步和位置同步两类。 图 7-38 用流量控制阀的同步回路a) 用调速阀的同步回路 b) 用分流集流阀的同步回路a)123465b)液压技术液压技术液压基本回路液压基本回路3.9基本回路基本回路同步控制回路同步控制回路华中科技大学机械学院华中科技大学机械学院28无损检测新技术无损检测新技术图 7-42 多缸快、慢互不干扰回路接入其它回路6109874Y3Y52Y1Y4321液压技术液压技术液压基本回路液压基本回路3.

15、10基本回路基本回路多执行元件控制回路多执行元件控制回路华中科技大学机械学院华中科技大学机械学院29无损检测新技术无损检测新技术图 8-7 注塑机的一般工艺过程注射保压冷却预塑启模闭模闭模注射座整体前进顶出制品顶出杆退回注射座后退液压技术液压技术四四 典型液压系统注塑机液压系统典型液压系统注塑机液压系统华中科技大学机械学院华中科技大学机械学院30无损检测新技术无损检测新技术11YA21推料缸6图 8-8 250g注塑机液压系统原理图A-大流量液压泵 E-小流量液压泵 1、2-电液换向阀 3-电磁换向阀 4、5-电液换向阀6、21-电磁换向阀 7、8、9-溢流阀 10、11、12-单向阀 13-

16、液控单向阀 14-节流阀15、16-调速阀 17、18-单向顺序阀 19-行程阀 20-液压马达XXXXAB10YA9YA8YA7YA6YA5YA4YA3YA2YA1YA齿轮料斗料筒喷嘴注射座移动缸合模缸增力缸201918171615141312111098754321注塑机液压系统注塑机液压系统液压技术液压技术华中科技大学机械学院华中科技大学机械学院31无损检测新技术无损检测新技术液压技术液压技术五五 高炉料炉调节阀电液控制系统高炉料炉调节阀电液控制系统华中科技大学机械学院华中科技大学机械学院32无损检测新技术无损检测新技术液压技术液压技术六六 炼钢电弧炉液压系统炼钢电弧炉液压系统华中科技大

17、学机械学院华中科技大学机械学院33无损检测新技术无损检测新技术液压技术液压技术六六 炼钢电弧炉液压系统炼钢电弧炉液压系统华中科技大学机械学院华中科技大学机械学院34无损检测新技术无损检测新技术液压技术液压技术六六 炼钢电弧炉液压系统炼钢电弧炉液压系统华中科技大学机械学院华中科技大学机械学院35无损检测新技术无损检测新技术液压技术液压技术六六 炼钢电弧炉液压系统炼钢电弧炉液压系统华中科技大学机械学院华中科技大学机械学院36无损检测新技术无损检测新技术液压技术液压技术六六 炼钢电弧炉液压系统炼钢电弧炉液压系统华中科技大学机械学院华中科技大学机械学院37无损检测新技术无损检测新技术液压技术液压技术七

18、七 带钢跑偏液压控制系统带钢跑偏液压控制系统华中科技大学机械学院华中科技大学机械学院38无损检测新技术无损检测新技术电控技术电控技术一一 机电控制系统机电控制系统u以机械装置或机械为控制对像；u以电子装置（包括微处理器）为控制器；u被控参数通常是机械量如位移、速度、加速度（力）、运动轨迹、以及机器操作和加工过程等。华中科技大学机械学院华中科技大学机械学院39无损检测新技术无损检测新技术电控技术电控技术2 机电控制系统的分类机电控制系统的分类伺服传动系统伺服传动系统数字控制系统数字控制系统机电控制机电控制系统系统顺序控制系统顺序控制系统过程控制系统过程控制系统位置和速度控制位置和速度控制数控床绘图仪数控床绘图仪数控床机器人数控床机器人制造过程控制制造过程控制华中科技大学机械学院华中科技大学机械学院40无损检测新技术无损检测新技术电控技术电控技术机电控制系统机电控制系统华中科技大学机械学院华中科技大学机械学院41无损检测新技术无损检测新技术电控技术电控技术顺序控制顺序控制控制器控制器输入通道输入通道顺序控制系统顺序控制系统输出通道输出通道检测检测显示显示报警报警华中科技大学机械学院华中科技大学机械学院42无损检测新技术无损检测新技术电控技术电控技术顺序控制实现方式顺序控制实现方式数字控制系统数字控制系统软件实现方式软件实现