液壓伺服系統工作原理及其電氣故障診斷方法

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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。

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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。

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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。

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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。