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液壓故障分析,1,第1章 機電一體化液壓傳動技術(shù),機械技術(shù)及電力傳動技術(shù) 電氣和電子技術(shù) 液壓技術(shù),2,液壓技術(shù)只有不斷吸取電氣和電子技術(shù)的新理論和新方法，與機械、電氣、電子、計算機及網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)緊密結(jié)合，形成機電液一體化技術(shù)，才能發(fā)揮液壓技術(shù)的優(yōu)越性，在與機電技術(shù)的競爭中保持更大的優(yōu)勢。機電液一體化技術(shù)具有很高的自動化程度，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度、高效率的動作要求，因此具有更好的工作性能。機電技術(shù)與液壓技術(shù)的結(jié)合主要體現(xiàn)在機電一體化的液壓元件、采用各種傳感及信息技術(shù)實現(xiàn)的液壓系統(tǒng)故障檢測及診斷技術(shù)、節(jié)能技術(shù)以及遙控技術(shù)等方面。。,3,1.1 機電一體化液壓元件 1.2 液壓系統(tǒng)故障診斷技術(shù) 1.3 遙控液壓傳動技術(shù),4,1.1 機電一體化液壓元件,傳統(tǒng)液壓元件控制方式:手動、液動、機械及電磁鐵等控制方式 現(xiàn)代液壓元件控制方式:電氣和電子控制技術(shù)的發(fā)展，液壓元件的電氣及電子控制部分不但能夠?qū)崿F(xiàn)更為復(fù)雜和高效的比例或伺服控制，而且控制器和傳感器等元件還能夠與液壓元件結(jié)合成一體，作為一個完整的液壓元件出售。,5,例如:集成了各種控制閥和電子控制裝置的變量液壓泵，集成了各種傳感器和控制電路的液壓閥等。機電一體化的液壓元件不但工作性能得到了明顯提高，而且還具備了小型化和集成化的特點，從而使液壓元件的使用更加簡單可靠。,6,1.1.1 機電一體化液壓泵,能夠輸出各種恒壓、恒流量及恒功率特性的變量液壓泵或液壓油源是機電一體化技術(shù)在液壓技術(shù)上的成功應(yīng)用之一，例如伺服控制的斜盤型軸向柱塞泵變量機構(gòu)。它以柱塞泵作為主體，利用控制閥、電氣回路、傳感器以及計算機等設(shè)備，控制和調(diào)節(jié)柱塞泵斜盤的傾角，從而改變柱塞泵的輸出流量，達(dá)到對整個液壓系統(tǒng)的流量及壓力特性進(jìn)行控制的目的。,7,1.常規(guī)軸向柱塞泵變量原理,8,⑴ 恒壓變量原理 液壓泵恒壓變量特性原理圖及特性曲線，液壓泵主體、變量活塞、變量控制閥，變量活塞和變量控制閥往往與液壓泵集成為一體。,9,通過液壓泵上集成的比例或伺服式控制閥以及變量活塞的作用，可對液壓泵的輸出流量進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，使泵的輸出特性滿足恒壓特性。,10,⑵恒流量變量原理 液壓泵恒流量變量特性原理圖及特性曲線，液壓泵主體、變量活塞、變量控制閥以及節(jié)流閥。,11,當(dāng)液壓泵轉(zhuǎn)速發(fā)生變化或節(jié)流閥出口壓力隨負(fù)載力變化時，通過變量活塞位置使液壓泵的排量發(fā)生相反變化，從而使排量與轉(zhuǎn)速的乘積保持不變或流量不受負(fù)載力變化影響，以滿足恒流量的需要。,12,⑶ 恒功率變量原理 液壓泵恒功率變量特性原理圖及特性曲線。液壓泵主體，變量活塞以及變量控制閥，其中，變量控制閥及變量活塞的作用與恒壓變量及恒流量變量回路中的變量控制閥和變量活塞作用相同。但恒功率變量原理中變量活塞同時也是變量控制閥的閥體，因此當(dāng)變量活塞移動時，變量控制閥的工作狀態(tài)也會發(fā)生改變。,13,2.機電一體化液壓泵原理及 電子控制設(shè)備,液壓泵輸出恒壓、恒流量或恒功率特性的目的是在液壓系統(tǒng)的整個工作循環(huán)過程中，使液壓泵的輸出特性與系統(tǒng)負(fù)載需要相適應(yīng)，從而實現(xiàn)液壓系統(tǒng)的調(diào)速及節(jié)能。實現(xiàn)這一目的往往需要與電子及電氣控制技術(shù)相結(jié)合，以達(dá)到更好的控制調(diào)節(jié)效果。電子控制的負(fù)荷傳感技術(shù)就是實現(xiàn)這一目的有效方法這一。,14,負(fù)荷傳感技術(shù)是一種利用液壓泵出口壓力與負(fù)載壓力之間的差值來控制和調(diào)節(jié)液壓泵輸出流量的技術(shù)，是在開環(huán)的液壓傳動回路中實現(xiàn)的一種壓力閉環(huán)液壓泵控制方式。 電子控制的負(fù)荷傳感技術(shù)原理圖如圖所示，由于采用了各種傳感器及控制技術(shù)，電子控制的負(fù)荷傳感技術(shù)控制精度和靈敏度高、動作響應(yīng)快，因此應(yīng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。,15,機電液一體化的變量泵和負(fù)荷傳感技術(shù)已廣泛應(yīng)用與航空航天、工程機械、自動化加工設(shè)備、林業(yè)機械以及農(nóng)業(yè)機械等領(lǐng)域 應(yīng)用:日本小松（komatsu）公司生產(chǎn)的pc20系列挖掘機、日立（Hitachi）公司生產(chǎn)的EX100WD2挖掘機等。,16,1.1.2 機電一體化液壓閥,在液壓傳動系統(tǒng)中 使用的各種液壓控制閥主要由閥體、閥芯、彈簧及控制調(diào)節(jié)機構(gòu)組成，其中控制調(diào)節(jié)機構(gòu)有手輪、推桿及電磁鐵等形式。,17,18,為了達(dá)到更高的控制精度和更好的控制效果，比例技術(shù)、伺服技術(shù)及傳感器技術(shù)在液壓閥控制上得到了廣泛的應(yīng)用。而且，為了進(jìn)一步節(jié)約空間，減少電路連線的復(fù)雜性，比例或伺服控制電路以及各種傳感器往往與液壓閥集成一體，形成機電液一體化的液壓閥。 德國Bosch Rexroth公司的4WRPEH6型比例電磁閥如圖1.7所示，該閥在傳統(tǒng)比例方向控制閥的基礎(chǔ)上集成了閥芯位移傳感器和電子控制器，具有閥芯位置反饋功能，因此響應(yīng)速度更快，控制精度更高。,19,液壓比例閥和伺服閥由于采用了先進(jìn)的機電液一體化驅(qū)動技術(shù)，因此具有更高的控制調(diào)節(jié)精度和更快的相應(yīng)速度，從而使液壓系統(tǒng)具備了更好的控制行能。 美國伺服閥生產(chǎn)廠家MOOG公司生產(chǎn)的D660及D941pQ系列伺服-比例閥的結(jié)構(gòu)圖如圖所示。,20,這種新型閥實際上是一種數(shù)字閥，由于取消了模擬量控制并為用戶提供了配置的功能，因此用戶可自定義閥的動態(tài)特性以滿足某些特殊需求，例如提供高精度的數(shù)字流量和壓力控制等。盡管該閥的流量很大，但用戶不需要通過機械部件或電子元件的調(diào)整，而只需通過軟件上參數(shù)的設(shè)置，即可調(diào)節(jié)閥的工作特性。因此在使用過程中，需要改變閥的工作參數(shù)時，即使不具備專業(yè)技術(shù)知識的操作人員也可以對閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，用戶使用更加方便。,21,由于采用了內(nèi)置的傳感器及微處理器，D941pQ伺服-伺服-比例閥相比具有如下優(yōu)勢： 1.通信可靠 2.操作靈活 3.節(jié)約成本 4.控制性能好,22,