帶位移電反饋的二級(jí)電液比例節(jié)流閥畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　浙 江 科 技 學(xué) 院</p><p>　　本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</p><p><b>　　過(guò)程管理材料匯總</b></p><p>　　題 目 帶位移電反饋的二級(jí)電液 </p><p>　　比例節(jié)流閥設(shè)計(jì) </p><p>　　學(xué)

2、 院 機(jī)械與汽車工程學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級(jí) 機(jī)制A2 </p><p>　　姓 名 學(xué) 號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p><b>

3、;　　2007年6月4日</b></p><p><b>　　浙江科技學(xué)院</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）過(guò)程管理材料</p><p><b>　　匯總</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告

4、</p><p><b>　　文獻(xiàn)綜述</b></p><p><b>　　外文資料及外文翻譯</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作指導(dǎo)卡</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)表</p>&

5、lt;p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）閱卷教師評(píng)語(yǔ)表</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)評(píng)語(yǔ)表</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯紀(jì)錄表</p><p><b>　　文獻(xiàn)綜述</b></p><p>　　1、課題的來(lái)源、背景和意義</p><p>　　電液比例技術(shù)發(fā)展迅猛，以其控制

6、精度較高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本合理等優(yōu)點(diǎn)在工業(yè)生產(chǎn)中獲得了越來(lái)越來(lái)廣泛的應(yīng)用，它的發(fā)展程度也可從一個(gè)側(cè)面反映一個(gè)國(guó)家液壓工業(yè)技術(shù)水平，因而日益受到各國(guó)工業(yè)界的重視。</p><p>　　本設(shè)計(jì)的課題是電液比例閥中的一類——二級(jí)電液比例節(jié)流閥。在對(duì)該閥各部分的結(jié)構(gòu)、原理及性能參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上，完成了功率級(jí)為二通插裝閥，先導(dǎo)級(jí)為電液比例三通減壓溢流閥，通徑為32mm，最大流量為480L/min，進(jìn)油口額定工作壓力為

7、31.5MPa，出油口額定工作壓力為30.5MPa的電液比例節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與參數(shù)設(shè)計(jì)。</p><p>　　國(guó)內(nèi)外的研究或設(shè)計(jì)開發(fā)情況</p><p>　　在液壓系統(tǒng)中，用于控制或調(diào)節(jié)液體的流動(dòng)方向、壓力高低、流量大小的元件統(tǒng)稱為液壓控制閥。液壓閥性能的優(yōu)、劣、工作是否可靠，對(duì)整個(gè)液壓系統(tǒng)能否正常工作將產(chǎn)生直接影響。本課題重點(diǎn)介紹常用液壓閥的典型結(jié)構(gòu)、工作原理、性能特點(diǎn)及應(yīng)用范圍。<

8、;/p><p>　　在液壓系統(tǒng)中，用于控制系統(tǒng)中液流壓力、流量和液流方向的元件總稱為液壓控制閥。液壓控制閥的種類繁多，除了不同品種、規(guī)格的通用閥外，還有許多專用閥和復(fù)合閥。</p><p><b>　　液壓技術(shù)</b></p><p><b>　?。╝）液壓技術(shù)現(xiàn)狀</b></p><p>　　液壓技術(shù)

9、是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化傳動(dòng)與控制的關(guān)鍵技術(shù)之一，世界各國(guó)對(duì)液壓工業(yè)的發(fā)展都給予很大重視。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界各主要國(guó)家液壓工業(yè)銷售額占機(jī)械工業(yè)產(chǎn)值的2%~3.5%，而我國(guó)只占1%左右，這充分說(shuō)明我國(guó)液壓技術(shù)使用率較低，努力擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域，將有廣闊的發(fā)展前景。液壓技術(shù)具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，如:液壓技術(shù)具有功率重量比大，體積小，頻響高，壓力、流量可控性好，可柔性傳送動(dòng)力，易實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)等優(yōu)點(diǎn).因此，液壓氣動(dòng)技術(shù)廣泛用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門。但是近年來(lái)，液壓技術(shù)面臨與機(jī)械

10、傳動(dòng)和電氣傳動(dòng)的競(jìng)爭(zhēng)，如：數(shù)控機(jī)床、中小型塑機(jī)已采用電控伺服系統(tǒng)取代或部分取代液壓傳動(dòng)。其主要原因是液壓技術(shù)存在滲漏、維護(hù)性差等缺點(diǎn)。為此，必須努力發(fā)揮液壓氣動(dòng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，克服缺點(diǎn)，注意和電子技術(shù)相結(jié)合，不斷擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域，同時(shí)降低能耗，提高效率，適應(yīng)環(huán)保需求，提高可靠性，這些都是液壓氣動(dòng)技術(shù)繼續(xù)努力的永恒目標(biāo)，也是液壓氣動(dòng)產(chǎn)品參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)是否取勝的關(guān)鍵。</p><p>　　(b) 液壓控制閥的分類</p&

11、gt;<p><b>　　1、按按用途分</b></p><p><b>　　(1)、壓力控制閥</b></p><p>　　用來(lái)控制和調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)中液流的壓力或利用壓力控制的閥類稱為壓力控制閥。如溢流閥、減壓閥、順序閥、電液比例溢流閥、電液比例減壓閥等。</p><p><b>　　(2)、流量控

12、制閥</b></p><p>　　用來(lái)控制和調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)中液流流量的閥類稱為流量控制閥，如節(jié)流閥、調(diào)速閥、分流閥、電液比例流量閥等。</p><p><b>　　(3)、方向控制閥</b></p><p>　　用來(lái)控制和改變液壓系統(tǒng)中液流方向的閥類稱為方向控制閥，如單向閥、換向閥等。</p><p>　　綜上

13、所述，研究開發(fā)先進(jìn)、實(shí)用、可靠的水倉(cāng)清理機(jī)械意義重大，有著廣闊的市場(chǎng)前景和良好的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　液壓控制閥目前的主要研究?jī)?nèi)容</p><p>　　根據(jù)現(xiàn)行清淤技術(shù)的狀況，以研究滿足各種斷面尺寸的水倉(cāng)清理設(shè)備為目標(biāo)。開發(fā)具有防爆功能，且噪音小、行走轉(zhuǎn)向輕便靈活、性能穩(wěn)定、操作維護(hù)方便的新型清倉(cāng)設(shè)備。主要內(nèi)容：</p><p>　　依據(jù)工程機(jī)械設(shè)計(jì)理論，

14、結(jié)合所開發(fā)設(shè)備的工作環(huán)境及清倉(cāng)工藝特點(diǎn)，用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法進(jìn)行清倉(cāng)設(shè)備的整機(jī)設(shè)計(jì)、傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)學(xué)，動(dòng)力學(xué)及傳送物料間的力學(xué)分析，使整機(jī)具有良好的機(jī)動(dòng)性、合理性和工藝性。</p><p>　　利用造型設(shè)計(jì)技術(shù)，優(yōu)化整體結(jié)構(gòu)，使之整體結(jié)構(gòu)緊湊，各部分布置協(xié)調(diào)合理；進(jìn)行整機(jī)外部結(jié)構(gòu)的流線型設(shè)計(jì)，防止設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)摩擦火花。</p><p>　　設(shè)備整體傳動(dòng)系統(tǒng)，擬采用液壓傳動(dòng)和機(jī)械傳動(dòng)相結(jié)

15、合的傳動(dòng)形式，設(shè)計(jì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，研究液壓系統(tǒng)的組成原理、優(yōu)化功能、使整套系統(tǒng)效率高、密封性好、工作安全可靠.</p><p>　　2、根據(jù)結(jié)構(gòu)形式分類</p><p>　　液壓控制閥一般由閥心、閥體、操縱控制機(jī)構(gòu)等主要零件組成。根據(jù)閥心結(jié)構(gòu)形式的不同，迪壓控制閥又可以分為以下幾類。</p><p><b>　　(1)、滑閥類</b></p&g

16、t;<p>　　滑閥類的閥心為圓柱形，通過(guò)閥心在閥體孔內(nèi)的滑動(dòng)來(lái)改變液流通路開口的大小，以實(shí)現(xiàn)液流壓力、流量及方向的控制。 </p><p><b>　　(2)、提升閥類</b></p><p>　　提升閥類有錐閥、球閥、平板閥等，利用閥心相對(duì)閥座孔的移動(dòng)來(lái)改變液流通路開口的大小，以實(shí)現(xiàn)液流壓力、流量及方向的控制。</p><p>

17、;　　(3)、噴嘴擋板閥類</p><p>　　噴嘴擋板閥是利用噴嘴和擋板之間的相對(duì)位移來(lái)改變液流通路開口大小，以實(shí)現(xiàn)控制的閥類。該類閥主要用于伺服控制和比例控制元件。</p><p><b>　　3、按控制方式</b></p><p><b>　　目前存在的問(wèn)題</b></p><p>　　電液比

18、例控制技術(shù)是一門起步較晚，但發(fā)展極為迅速、應(yīng)用已相當(dāng)廣泛的機(jī)電液一體化綜合技術(shù)。今天，電液比例控制技術(shù)以其一系列優(yōu)點(diǎn)在工業(yè)中應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)普遍，在新系統(tǒng)設(shè)計(jì)和舊設(shè)備改造中正成為用戶的重要選擇方案，對(duì)提高企業(yè)的技術(shù)專裝備水平和設(shè)備的自動(dòng)化程度，發(fā)揮了極為重要的作用。</p><p>　　電液比例控制技術(shù)一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)是與電液伺服技術(shù)技術(shù)的密切結(jié)合，產(chǎn)生所謂的電液比例伺服技術(shù)。</p><p>　

19、　我在設(shè)計(jì)過(guò)程中，深刻地體會(huì)到到當(dāng)今工業(yè)界的一個(gè)極為重要的發(fā)展趨勢(shì)是機(jī)、電、液一體化，相應(yīng)的機(jī)電液一體化技術(shù)將體現(xiàn)到一個(gè)國(guó)家的綜合國(guó)力水平，甚至關(guān)系到國(guó)防實(shí)力，各國(guó)如果沒(méi)有認(rèn)清這一趨勢(shì)，不予以高度重視，將在這一領(lǐng)域內(nèi)迅速落伍，并可能在未來(lái)的綜合國(guó)力較量中落于下風(fēng)。</p><p>　　另外，微電子技術(shù)發(fā)展至今，已具有巨大的作用力。作為人類社會(huì)第三次工業(yè)技術(shù)革命的代表的微電子技術(shù)與其他領(lǐng)域的密切結(jié)合，已經(jīng)改變了整個(gè)

20、工業(yè)的面貌，同時(shí)，這種影響還會(huì)繼續(xù)迅速的進(jìn)行下去，過(guò)程還會(huì)更快，更深入。微電子技術(shù)與其他領(lǐng)域的這種結(jié)合，大大地提高了的工業(yè)控制的精度和復(fù)雜度，把原本不可能做到的事情或是很難做到的事變?yōu)榭赡?。因此，我們?yīng)該相當(dāng)?shù)闹匾暟l(fā)展微電子技術(shù)及其在控制中的應(yīng)用。</p><p>　　4、 擬解決問(wèn)題的大致思路</p><p>　　本課題的研究方法主要是通過(guò)文獻(xiàn)查找、上網(wǎng)查閱資料、向?qū)熗瑢W(xué)研等。 首先通

21、過(guò)查閱文獻(xiàn)、上網(wǎng)查閱資料，了解液壓系統(tǒng)的工作原理，技術(shù)要求，掌握相關(guān)控制閥設(shè)計(jì)的基本原理和準(zhǔn)則，明確所研究課題所要達(dá)到的技術(shù)要求，安排合理的研究流程；最后通過(guò)自己動(dòng)手，不懂的通過(guò)向?qū)熂巴M同學(xué)研討、查找文獻(xiàn)等方法進(jìn)行本課題的設(shè)計(jì)和研究。</p><p>　　基于以上所述，本設(shè)計(jì)將對(duì)電液比例閥中的一類——二級(jí)電液比例節(jié)流閥進(jìn)設(shè)計(jì)。該閥的功率級(jí)為二通插裝閥，先導(dǎo)級(jí)為電液比例三通減壓溢流閥。</p>&

22、lt;p><b>　　外文翻譯原文</b></p><p><b>　　外文翻譯中文</b></p><p>　　同時(shí)執(zhí)行速度控制性能和高效節(jié)能的液壓注塑機(jī)</p><p>　　蔣鴻鳴 李露武 太瑟介杰</p><p>　　收到日期:2002年10月28日/驗(yàn)收:2003年1月25日/

23、在線發(fā)表:2003年12月18 日</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　在液壓伺服系統(tǒng)當(dāng)前的液壓注塑機(jī)中高伺服響應(yīng)和高能源效率是難以實(shí)現(xiàn)的. 這就要求制定新辦法實(shí)施節(jié)能控制和速度控制桿運(yùn)行速度 ，能控制響應(yīng)和高能源效率的注塑機(jī). 有兩種不同的液壓泵系統(tǒng),包括變量泵及變轉(zhuǎn)速泵也正在制定并逐一向他們兩個(gè)不同能源節(jié)能控制概念發(fā)展,作為該系統(tǒng)的負(fù)荷傳

24、感控制及不斷供應(yīng)壓力控制也正在實(shí)施. 因此,驗(yàn)證可行性的綜合防治體系和比較節(jié)能效果, 速度控制液壓缸,可結(jié)合四種不同的節(jié)能控制系統(tǒng),還有常規(guī)液壓系統(tǒng)節(jié)能控制. 一種模糊滑?？刂品椒?也可以簡(jiǎn)化復(fù)雜的模糊規(guī)則基本是用于解決復(fù)雜的雙輸入，雙輸出系統(tǒng). 實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果顯示,表現(xiàn)優(yōu)良的綜合并發(fā)控制系統(tǒng)</p><p>　　關(guān)鍵詞：液壓注射成型機(jī) 綜合并行控制 速度控制 節(jié)能控制 滑模模糊控制 </p>&l

25、t;p><b>　　1，簡(jiǎn)介</b></p><p>　　M. H. Chiang·L. W. Lee·J. J.Tsai,畢業(yè)于國(guó)立臺(tái)灣科技大學(xué)工學(xué)院自動(dòng)化和控制程序?qū)I(yè)。地址： 臺(tái)北基隆路4號(hào)43幢106號(hào)。 電子郵件:mhchiang@mail.ntust.edu.tw電話 : 886-2-27376654傳真:886-2-27376429 </p>

26、;<p>　　速度控制，壓力控制和力控制液壓缸已應(yīng)用于一些工程實(shí)際，液壓注塑機(jī)，如夾緊過(guò)程和注射過(guò)程中。 在充模的注射過(guò)程， 注射完成過(guò)程也被控制精確或跟蹤預(yù)設(shè)流速剖面確保準(zhǔn)確為數(shù)量。 流通塑膠材料制作成的模具[1,2,3,4,5,6]也一樣。 然而今天的注塑機(jī)在能源效率的液壓系統(tǒng)仍不盡人意。 結(jié)合高伺服響應(yīng)和高能源效率是今天的注塑機(jī)必不可少的。 為此，較大邊緣過(guò)程和較好過(guò)程所提出的電液驅(qū)動(dòng)液壓泵控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其中液壓缸直

27、接控制個(gè)別液壓泵電機(jī)與伺服電機(jī)。 不過(guò)，今天的液壓注塑馬達(dá)大多裝有液壓閥控制氣缸系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。 因此， 綜合并行控制的伺服控制和節(jié)能控制的幫助可以作為一項(xiàng)重要的高伴隨的伺服控制性能和高能量效率，為今天的注塑機(jī)所采用。 一般幫助其中的減壓閥和控制斜泵設(shè)定供氣壓力， 高伺服響應(yīng)，但能量效率低。 負(fù)荷傳感控制技術(shù)(LSC)使得供應(yīng)的壓力能根據(jù)需要調(diào)節(jié)負(fù)荷傳感壓力的液力傳動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果而保持經(jīng)常性的差異供給壓力和負(fù)荷傳感壓力

28、。 此外，不斷供應(yīng)壓力控制(中海殼牌)，使得供應(yīng)過(guò)程能保持恒定， 也是一種有益的節(jié)能觀。 節(jié)能控制幫助可以通過(guò)兩種不同的調(diào)節(jié)機(jī)制， 如變量泵系統(tǒng)和變</p><p>　　本研究的目的是開發(fā)一種新的簡(jiǎn)單路徑并行控制系統(tǒng)的速度幫助與節(jié)能過(guò)程和完成階段的應(yīng)用。 為同時(shí)實(shí)現(xiàn)高的速度控制性能和高能源效率的注塑機(jī)提供方法。 為了比較節(jié)能效果和集成控制系統(tǒng)的優(yōu)缺，有五個(gè)不同的集成控制系統(tǒng)分別實(shí)施,其中包括：</p>

29、<p>　　在VDPS中的VC和LSC。</p><p>　　在VRSPS中的VC和LSC。</p><p>　　在CSPC中的VC和CSPC。</p><p>　　在VRSPS中的VC和CSPC。</p><p>　　在HVCCS中的VC和HVCCS。</p><p>　　總體綜合控制系統(tǒng)是復(fù)雜的雙輸入

30、雙輸出(狄托)系統(tǒng). 動(dòng)態(tài)響應(yīng)的液壓缸的VC和供給壓力穩(wěn)定的節(jié)能控制系統(tǒng)的雙方也相互作用. 因此,滑模模糊控制(FSMC)可以簡(jiǎn)化復(fù)雜的模糊規(guī)則基復(fù)合狄托集成控制系統(tǒng)而來(lái)開發(fā)節(jié)能控制器及速度控制器實(shí)現(xiàn)一體化并發(fā)控制HVCCS 。</p><p><b>　　2，試驗(yàn)臺(tái)布置</b></p><p>　　該試驗(yàn)平臺(tái)其中包含HVCCS和節(jié)能控制系統(tǒng)(ESCS)，旨在為液壓系

31、統(tǒng)的注塑機(jī),如圖. 1. 表1列明的主要組成部分. 該HVCCS足以執(zhí)行VC的液壓缸中,包含了控制氣缸,伺服控制閥,線性表,力傳感器, 壓力傳感器和干擾系統(tǒng). 壓力來(lái)自伺服控制閥進(jìn)入液壓缸,即負(fù)荷傳感壓力是主要供給實(shí)現(xiàn)LSC。</p><p>　　表1試驗(yàn)臺(tái)上主要部件規(guī)格</p><p>　　該ESCS涉及變量泵，壓力傳感器，移動(dòng)控制單元， 一個(gè)AC在酣電機(jī)和變頻器實(shí)現(xiàn)雙方VDPS和VRS

32、PS。 該VDPS均受泵恒定轉(zhuǎn)速1760r/min和可變排量的制約， 其中一個(gè)移動(dòng)單股前面沖板的角度，途經(jīng)一小HVCCS能改變泵的位移。該VRSPS恒載位移泵98.3ml/rev，這是該泵的最大位移量的試驗(yàn)臺(tái)，是驅(qū)使變轉(zhuǎn)速控制交流電動(dòng)機(jī)。 整體單股并控制系統(tǒng)的VC+LSCV) 0中利用VC+5.0cspcv)和VC+CSPS的復(fù)雜系統(tǒng)。 </p><p><b>　　3，滑模模糊控制</b>

33、</p><p>　　模糊控制理論,涉及模糊規(guī)則庫(kù)的模糊推理和模糊. 模糊規(guī)則的基礎(chǔ)是以偏概全,從專家們的經(jīng)驗(yàn)得到。不過(guò)因?yàn)檫^(guò)于復(fù)雜的會(huì)員功能有時(shí)是不合適的. 我們用滑模模糊控制理論的一個(gè)手段,來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題. 在許多模糊控制系統(tǒng),模糊規(guī)則庫(kù),同時(shí)取決于雙方的失誤和偏差率此一數(shù)字來(lái)顯示模糊推理規(guī)則從而增加會(huì)員功能變得復(fù)雜. 模糊滑模控制系統(tǒng)還介紹了滑動(dòng)面的功能: 凡恒梯度的模糊滑動(dòng)表面 =0。 這是一條直線在相平

34、面上為了減少尺寸的輸入空間所做的一些模糊推理. 圖2介紹了框圖的滑模模糊控制系統(tǒng).</p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　圖2方框圖的滑模模糊控制系統(tǒng) </p><p>　　圖3(b)及(c)展示隸屬函數(shù)的滑動(dòng)面和輸入控制美國(guó)模糊滑動(dòng)面,除以隸屬函數(shù)集M()=(NB, NM, ZR, PM, PB),其中NB, NM,

35、 ZR, PM和 PB,中等極和正面的原景. 控制輸入,u,分割bv會(huì)員功能集,M(u)=( NB, NM, ZR, PM, PB). 因此, 從5x5模糊規(guī)則,依靠誤差e和誤差率b在常規(guī)模糊下控制。模糊滑模控制只需要模糊規(guī)則的模糊滑動(dòng)面. (見圖. 3(b)). 采用加權(quán)平均法為基礎(chǔ)的模糊推理和心法是用于分析。</p><p>　　圖3模糊滑動(dòng)面和規(guī)則庫(kù)-一種模糊滑模面 </p><p>

36、;<b>　　4，實(shí)驗(yàn)</b></p><p>　　這項(xiàng)調(diào)查的目的是把速度控制和節(jié)能控制HVCCS作為比較節(jié)能效果和論證的集成控制系統(tǒng)。五種不同綜合并行控制系統(tǒng)的實(shí)施，分別包括應(yīng)用VC，利用VC+LSC， VC+LSC， VC+CSPC， VC+CSPC與VC；方框圖顯示圖4 總體綜合控制系統(tǒng)等復(fù)雜狄托系統(tǒng)。 兩個(gè)控制系統(tǒng)分別視為一個(gè)單輸入單輸出( SISO )系統(tǒng)，簡(jiǎn)化控制器設(shè)計(jì)問(wèn)題。 耦

37、合兩個(gè)控制系統(tǒng)，被視為動(dòng)態(tài)， 包括對(duì)供應(yīng)的壓力變化在ESCS對(duì)液壓缸的動(dòng)力反應(yīng)的VC 在HVCCS的影響與伺服控制閥門的開關(guān)，在風(fēng)險(xiǎn)過(guò)程的穩(wěn)定性供應(yīng)壓力控制在ESCS。</p><p>　　這五個(gè)不同的并行集成控制系統(tǒng)用于模糊滑?？刂崎_發(fā)設(shè)計(jì)的速度控制器， 這是用于所有5個(gè)綜合控制系統(tǒng)的節(jié)能控制器。其中含有兩個(gè)不同能量節(jié)能控制器VDPS和VRSPS如圖4 控制參數(shù)。如模糊滑動(dòng)面的比例因子，谷和隸屬函數(shù) ， ， 作

38、為速度控制器， VDPS節(jié)能控制器和VRSPS節(jié)能控制器列于表2 。</p><p>　　圖4描繪方框圖的綜合并行控制系統(tǒng)，即利用，在圖4( a )和表示在 圖4 ( b )。 負(fù)荷傳感壓力和水泵的供給壓力 。 為了回饋同時(shí)通過(guò)節(jié)能控制器。 在圖4 (a)利用 供應(yīng)。 </p><p>　　表2控制參數(shù)的FSMC節(jié)能控制器及速度控制器</p><p>　　圖4方框圖

39、的整體系統(tǒng) </p><p>　　壓力是改變了泵的沖板控制裝置和控制VDPS的節(jié)能控制器實(shí)現(xiàn) 。該 在圖4(b )利用， VC系統(tǒng)在交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和變頻器改變泵的轉(zhuǎn)速控制供應(yīng)的壓力，經(jīng)該VRSPS節(jié)能控制器實(shí)現(xiàn)LSCV ， ZSNS。 此外,該系統(tǒng)的和有相同的速度控制器。</p><p>　　圖5顯示測(cè)試結(jié)果的綜合并行控制的和， 該速度是固定； 最大供給壓力選定為15.5兆帕的安全閥和集壓

40、差是。 從的VC輸出與誤差的圖5 ( a)與(b) ，和，具有幾乎相同的VC控制性能。圖5 ( c )及( d )雙方可以實(shí)現(xiàn)LSC和。 汽缸力的變化衡量的稱重傳感器是圖 5 ( e )約4000 kgf ，而逐漸增加,由于設(shè)定的閥DRV2的干擾系統(tǒng)，介紹了從1.5 s -4.5 s核實(shí)穩(wěn)健的綜合控制系統(tǒng)的干擾力量加入到VC的過(guò)程 。從1.5 s- 4.5 s ， 負(fù)荷傳感壓力也會(huì)迅速增加，供應(yīng)壓力可以精確跟蹤變化的負(fù)荷傳感壓力。 該

41、就恰恰相反，隨數(shù)據(jù)使得負(fù)荷傳感壓力的回應(yīng)慢慢地?cái)U(kuò)大控制誤差之間的差額供應(yīng)壓力和負(fù)荷傳感壓力的肯定。因?yàn)檗D(zhuǎn)速控制在有額定功率為45千瓦， 有較長(zhǎng)慣性矩 。</p><p>　　圖5實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了綜合治理利用</p><p>　　合適的價(jià)值設(shè)定壓差已被實(shí)驗(yàn)選定。 較低的值可以提高節(jié)能效果。不過(guò)，太小的值即難達(dá)到。在試驗(yàn)條件下，本研究會(huì)造成壓力供應(yīng)不足，并嚴(yán)重地影響對(duì)VC的工作表現(xiàn)。</p

42、><p><b>　　和</b></p><p>　　CSPC是第二節(jié)能概念在這方面的工作. 圖6顯示了框圖的整體集成系統(tǒng)的應(yīng)用VC和。 其中只供給壓力反饋的直接控制. 圖7列出的試驗(yàn)結(jié)果的綜合分析應(yīng)用技術(shù)和有同樣的控制器和反饋控制作為在圖7 用VC輸出和錯(cuò)誤顯示在圖7 （a）和（b）,(c).CSPS輸出用供給壓力=15MPa。圖5（e）是同樣的數(shù)據(jù)。低壓設(shè)備能保持壓力

43、下集供應(yīng)壓力中， 可以提高能量效率，但可能會(huì)影響VC的表現(xiàn)。 作為，在這項(xiàng)工作中只有可以實(shí)現(xiàn) ，但不能達(dá)到應(yīng)有的劣勢(shì)供應(yīng)壓力控制響應(yīng)。 </p><p><b>　　圖6 整體系統(tǒng)</b></p><p>　　VC在常規(guī)HVCCS無(wú)節(jié)能控制系統(tǒng)( )的實(shí)施，為這里的比較如圖8 VC輸出和供應(yīng)壓力肯定改變其中最大的供應(yīng)壓力設(shè)定為15.5兆帕斯卡的溢流閥。 顯示在圖7。&

44、lt;/p><p>　　圖7 實(shí)驗(yàn)結(jié)果綜合分析</p><p><b>　　圖8 框圖整個(gè)系統(tǒng)</b></p><p>　　5，比較綜合并發(fā)控制系統(tǒng)</p><p>　　從以上的對(duì)比圖5和圖7 , VC的響應(yīng)和錯(cuò)誤在五個(gè)不同的集成控制系統(tǒng)幾乎相同;然而節(jié)能控制響應(yīng)和能耗是完全不同的. 比較耗電量在同一個(gè)VC程序， 泵的輸入功

45、率P可以按下列公式 : </p><p>　　這里的供給壓力，流量，最大位移，轉(zhuǎn)速，最高沖板位置， 一般狀況及容積效率的水泵和 直接都可由壓力傳感器和位置傳感器得到。 轉(zhuǎn)速VDPS是在n= 1760 rpm ； 不斷位移VRSPS是98.3ml/s。觀察得容積效率的泵約占90%。</p><p>　　圖9顯示泵的輸入功率為5個(gè)圖5和圖7。 能量在可從積分電力曲線 圖9中： 為為。因此在同

46、一個(gè)VC程序中相比應(yīng)用有較好的節(jié)能效果。 使得供應(yīng)的壓力跟隨變化的負(fù)荷傳感壓力，使足夠的壓力可以在任何時(shí)候在VC的過(guò)程中，即使有變化. 不過(guò),一直保持穩(wěn)定供應(yīng)的壓力, 使供應(yīng)不足的壓力,對(duì)可能發(fā)生的VC過(guò)程中一些意想不到的問(wèn)題難以預(yù)料。此外由于不同的調(diào)節(jié)機(jī)制該VDPS性能優(yōu)于VRSPS無(wú)論在哪方面。 為同時(shí)實(shí)現(xiàn)高的速度控制性能和高節(jié)能效果，該并行控制的vc 為VC+CSPS比更恰當(dāng)。</p><p>　　圖9在五

47、控制系統(tǒng)中綜合比較了水泵的輸入功率</p><p><b>　　6，結(jié)論</b></p><p>　　1 . 這項(xiàng)研究證實(shí)了實(shí)驗(yàn)論證的5個(gè)綜合并發(fā)控制系統(tǒng)的速度控制和節(jié)能控制在HVCCS ，包括中 ，，和同滑模模糊控制中的應(yīng)用注塑機(jī)的聯(lián)系. 正在實(shí)施和比較兩種節(jié)能概念，兩個(gè)泵調(diào)節(jié)機(jī)制，包括VDPS和VRSPS 正在實(shí)施和比較。</p><p>

48、　　2 . 對(duì)于能耗的，， 和的50.9% ,占54.6% , 69.8%和78.9%的常規(guī)， 因此能較好的節(jié)能。而VDPS的供應(yīng)壓力控制改為VRSPS與交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)應(yīng)用具有最佳的節(jié)能能力，是最適合同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高速控制性能和高節(jié)能效率的注塑機(jī)。</p><p>　　3 . 液壓成型機(jī)又名HVCCSS擔(dān)任各個(gè)工序任務(wù)，但只有一臺(tái)液壓動(dòng)力單元工作。 因此，負(fù)荷傳感壓力LSC和HVCCSS各有優(yōu)點(diǎn) 。 此外綜合本文探討

49、可擴(kuò)展到不同種類的伺服控制系統(tǒng)液壓注塑機(jī)， 如壓力控制同時(shí)達(dá)到高效能伺服，高性能和高節(jié)能效果。 </p><p><b>　　鳴謝</b></p><p>　　作者感謝中華民國(guó)國(guó)科會(huì)的的財(cái)政支持和研究. NSC 90-2212-011-054和NSC 91-2212-011-018。</p><p>　　表1-5 浙江科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指

50、導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)表</p><p>　　表1-6 浙江科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）閱卷教師評(píng)語(yǔ)表</p><p>　　表1-7 浙江科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)評(píng)語(yǔ)表</p><p>　　表1-8 浙江科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯記錄表</p><p>　　表1-12 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作指導(dǎo)卡</p><p>　　表1-

51、14 浙江科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期教學(xué)檢查表（Ⅱ）</p><p>　　學(xué)生姓名： 專業(yè)班級(jí)： 2003機(jī)制A2 指導(dǎo)教師： 程 峰 </p><p>　　論文（設(shè)計(jì)）題目： 帶位移電反饋的二級(jí)電液比例節(jié)流閥設(shè)計(jì) </p><p>　　一、選題內(nèi)容： 好 □； 較好 □； 中

52、 □； 差 □。</p><p>　　二、開題報(bào)告書面材料準(zhǔn)備情況： 好 □； 較好 □； 中 □； 差 □。</p><p>　　三、文獻(xiàn)查閱工作情況：</p><p>　　1、文獻(xiàn)查閱與資料總結(jié)： 好 □； 較好 □； 中 □； 差 □。</p><p>　　文獻(xiàn)查閱題錄

53、 篇；摘要 篇；復(fù)印全文 篇。</p><p>　　2、外文文獻(xiàn)翻譯情況： 好 □； 較好 □； 中 □； 差 □。</p><p>　　譯文數(shù)量 篇。</p><p>　　四、論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)展情況：</p><p>　　1、是否按原定計(jì)劃進(jìn)程執(zhí)行： 是

54、 □； 基本是 □； 否 □。</p><p>　　2、已完成總?cè)蝿?wù)的百分?jǐn)?shù) ％。</p><p>　　3、畢業(yè)實(shí)習(xí)（調(diào)查）報(bào)告完成情況： 好 □； 較好 □； 中 □； 差 □。</p><p>　　4、指導(dǎo)教師對(duì)階段性工作的評(píng)語(yǔ)： 好 □； 較好 □； 中 □； 差 □。</p&

55、gt;<p>　　五、學(xué)生前階段工作態(tài)度和紀(jì)律情況：</p><p>　　1、指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生工作態(tài)度的評(píng)價(jià)： 認(rèn)真 □； 一般 □； 不認(rèn)真 □。</p><p>　　2、是否每天在實(shí)驗(yàn)室（設(shè)計(jì)室、機(jī)房）工作： 是 □； 不是 □。（工科學(xué)生填寫）</p><p>　　每天平均工作時(shí)間 ；每周

56、平均工作時(shí)間 。</p><p>　　3、請(qǐng)假天數(shù) ；有否曠課 ；曠課天數(shù) ；</p><p>　　主要原因 。</p><p>　　六、總體評(píng)價(jià)：好

57、 □； 較好 □； 中 □； 差 □。</p><p>　　七、對(duì)下階段工作的意見和建議： </p><p>　　檢查人： </p><p>　　2007 年 月 日</p><p

58、>　　帶位移電反饋的二級(jí)電液比例節(jié)流閥設(shè)計(jì)</p><p>　　學(xué)生姓名：沈豪彬 指導(dǎo)教師：程峰</p><p>　　浙江科技學(xué)院機(jī)械學(xué)院 </p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)的課題是電液比例閥中的一類——二級(jí)電液比例節(jié)流閥。在對(duì)該閥各部分的結(jié)

59、構(gòu)、原理及性能參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上，完成了功率級(jí)為二通插裝閥，先導(dǎo)級(jí)為電液比例三通減壓溢流閥，通徑為32mm，最大流量為480L/min，進(jìn)油口額定工作壓力為31.5MPa，出油口額定工作壓力為30.5MPa的電液比例節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與參數(shù)設(shè)計(jì)。</p><p>　　由于本設(shè)計(jì)中電液比例節(jié)流閥的設(shè)計(jì)參數(shù)要滿足的要求為：電液比例節(jié)流閥通徑32mm，最大流量480L/min,因此該閥屬于高壓大流量閥，而今天在高壓

60、大流量范圍領(lǐng)域內(nèi)，插裝閥以其通流能力大、密封性能好、組裝靈活，已取代滑閥式結(jié)構(gòu)成為該領(lǐng)域內(nèi)的主導(dǎo)控制閥品種。因此，在本設(shè)計(jì)中節(jié)流閥的主閥采用插裝式結(jié)構(gòu)，而不采用傳統(tǒng)的滑閥式結(jié)構(gòu)。</p><p>　　電液比例控制技術(shù)是一門起步較晚，但發(fā)展極為迅速、應(yīng)用已相當(dāng)廣泛的機(jī)電液一體化綜合技術(shù)。今天，電液比例控制技術(shù)以其一系列優(yōu)點(diǎn)在工業(yè)中應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)普遍，在新系統(tǒng)設(shè)計(jì)和舊設(shè)備改造中正成為用戶的重要選擇方案，對(duì)提高企業(yè)的技術(shù)

61、專裝備水平和設(shè)備的自動(dòng)化程度，發(fā)揮了極為重要的作用。</p><p>　　關(guān)鍵詞：電液比例節(jié)流閥 插裝閥 比例電磁鐵 液壓</p><p>　　The design of two stage electro-hydraulic proportional throttle valve with displacement electricity feedback</p><

62、p>　　student:Shen hao bin Advisor:Cheng feng </p><p>　　School of Mechanical and Automotive Engineering Zhejiang University of Science and Technology</p><p><b>　　Ab

63、stract</b></p><p>　　The topic of this graduation project is precisely one kind of electro-hydraulic proportional valve----two stage electro-hydraulic proportional throttle valve. This design will first

64、 carry on detailed analysis to the structure, principle and function parameter of various part of this kind of valve, then complete the structural design and the parameter design of the two stage electro-hydraulic propor

65、tional throttle valve ,this valve's main stage is cartridge valve ,its forerunner stage is three co</p><p>　　As the design of electro-hydraulic proportional throttle valve design parameters to meet the r

66、equirements for : electro-hydraulic proportional throttle Path 32 mm, the largest volume of 480 L / min, the valve is large flow of high pressure valves, Today, the large flow range of high pressure areas, cartridge valv

67、es with flow capacity, seal performance and flexible assembly, has replaced the sliding valve structure has become the dominant area of control valve varieties. Therefore, in the design </p><p>　　Electro-hyd

68、raulic proportional control technology is a late start, but development is rapid, Application has been quite extensive Hydromechatronics Integrated Technology. Today, the electro-hydraulic proportional control technology

69、 with a series of advantages in industrial application has been quite common, and In the new system design and transformation of the old equipment is becoming an important user options, to enhance the technical expertise

70、 and equipment level, and the degree of automatio</p><p>　　Keyword: Electro-hydraulic proportional throttle valve; Cartridge valves; Proportion electro-magnet ratio electromagnet；Hydraulic </p><p&

71、gt;<b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　目 錄III</b></p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p>

72、<p>　　1.1 電液比例閥概述1</p><p>　　1.2 電液比例閥的特點(diǎn)與分類1</p><p>　　1.3 電液比例閥的發(fā)展2</p><p>　　1.4 電液比例技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展4</p><p>　　1.5 比例流量閥4</p><p>　　1.5.1 比例流量閥分類(參見文獻(xiàn)[1]

73、 443-445頁(yè))4</p><p>　　1.5.2 電液比例節(jié)流閥的分類4</p><p>　　第二章　流量閥控制流量的一般原理6</p><p>　　2.1 流量控制的基本原理6</p><p>　　2.2 流量閥的控制方式6</p><p>　　2.3 本設(shè)計(jì)中節(jié)流閥的參數(shù)7</p>

74、<p>　　2.4 主閥閥芯節(jié)流口形式確定7</p><p>　　第三章比例節(jié)流閥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8</p><p>　　3.1 插裝閥介紹8</p><p>　　3.1.1 插裝閥的組成8</p><p>　　3.1.2 插裝閥的優(yōu)點(diǎn)8</p><p>　　3.2 控制蓋板的設(shè)計(jì)9</p>

75、<p>　　3.3 插裝式主閥設(shè)計(jì)10</p><p>　　3.3.1 主閥閥套的設(shè)計(jì)10</p><p>　　3.3.2 主閥閥芯的設(shè)計(jì)12</p><p>　　3.3.3 插裝式主閥面積比的確定13</p><p>　　3.3.4 主閥閥芯的受力分析15</p><p>　　3.4 先導(dǎo)閥設(shè)

76、計(jì)20</p><p>　　3.4.1 減壓閥的分類（參見文獻(xiàn)[2]146－147）20</p><p>　　3.4.2 減壓閥的工作原理20</p><p>　　3.4.4 先導(dǎo)閥溢流部分的設(shè)計(jì)25</p><p>　　3.4.5 先導(dǎo)閥的連接方式26</p><p>　　3.4.6 先導(dǎo)閥的原理分析27

77、</p><p>　　3.5 彈簧的選用28</p><p>　　3.5.1 主閥彈簧參數(shù)的確定：28</p><p>　　3.5.2 先導(dǎo)閥彈簧參數(shù)的確定28</p><p>　　3.6 公差與配合的確定29</p><p>　　3.7 比例放大器29</p><p>　　3.7.1

78、 比例放大器的分類30</p><p>　　3.7.2 電液比例控制元件對(duì)比例放大器的要求30</p><p>　　3.7.3比例放大器的基本控制電路31</p><p>　　3.8 比例電磁鐵32</p><p>　　3.8.1 電- 機(jī)械轉(zhuǎn)換器分類32</p><p>　　3.8.2 比例電磁鐵32&l

79、t;/p><p>　　3.8.3 比例電磁鐵的分類32</p><p>　　3.8.4 比例電磁鐵應(yīng)滿足的要求33</p><p>　　3.8.5 比例電磁鐵的結(jié)構(gòu)33</p><p>　　3.8.6 比例電磁鐵的位移－力特性34</p><p>　　3.8.7 比例電磁鐵位移－力特性的實(shí)現(xiàn)原理34</p&

80、gt;<p>　　3.8.8 比例電磁鐵電流－力特性34</p><p>　　3.9 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小結(jié)35</p><p>　　第四章 節(jié)流閥工作原理分析及其性能參數(shù)指標(biāo)36</p><p>　　4.1原理分析36</p><p>　　4.2 靜態(tài)性能指標(biāo)37</p><p>　　4.3 動(dòng)態(tài)性能指

81、標(biāo)38</p><p><b>　　第五章 結(jié)論39</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)40</b></p><p><b>　　致謝41</b></p><p><b>　　附錄42</b></p><p>&

82、lt;b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　由于本畢業(yè)設(shè)計(jì)屬于電液比例閥這一大類，故此先簡(jiǎn)略介紹一下電液比例閥：</p><p>　　1.1 電液比例閥概述</p><p>　　電液比例閥是以傳統(tǒng)的工業(yè)用液壓控制閥為基礎(chǔ)，采用模擬式電氣-機(jī)械轉(zhuǎn)換裝置將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為位移信號(hào)，連續(xù)地控制液壓系統(tǒng)中工作介質(zhì)的壓力、方向或流量的一種液壓元件。此

83、種閥工作時(shí)，閥內(nèi)電氣-機(jī)械轉(zhuǎn)換裝置根據(jù)輸入的電壓信號(hào)產(chǎn)生相應(yīng)動(dòng)作，使工作閥閥芯產(chǎn)生位移，閥口尺寸發(fā)生改變并以此完成與輸入電壓成比例的壓力、流量輸出。閥芯位移可以以機(jī)械、液壓或電的形式進(jìn)行反饋。當(dāng)前，電液比例閥在工業(yè)生產(chǎn)中獲得了廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　1.2 電液比例閥的特點(diǎn)與分類</p><p>　　比例閥把電的快速性、靈活性等優(yōu)點(diǎn)與液壓傳動(dòng)力量大的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，能連續(xù)地、按比例

84、地控制液壓系統(tǒng)中執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)的力、速度和方向，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)，減少了元件的使用量，并能防止壓力或速度變換時(shí)的沖擊現(xiàn)象。比例閥主要用在沒(méi)有反饋的回路中，對(duì)有些場(chǎng)合，如進(jìn)行位置控制或需要提高系統(tǒng)的性能時(shí)，電液比例閥也可作為信號(hào)轉(zhuǎn)換與放大元件組成閉環(huán)控制系統(tǒng)。</p><p>　　比例閥與開關(guān)閥相比，比例閥可簡(jiǎn)單地對(duì)油液壓力、流量和方向進(jìn)行遠(yuǎn)距離的自動(dòng)連續(xù)控制或程序控制，響應(yīng)快, 工作平穩(wěn)，自動(dòng)化程度高，容易實(shí)現(xiàn)編程控制，

85、控制精度高，能大大提高液壓系統(tǒng)的控制水平。</p><p>　　與伺服閥相比，電液比例閥雖然動(dòng)靜態(tài)性能有些遜色，但使用元件較少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造較電液伺服閥容易，價(jià)格低，效率也比伺服高(伺服控制系統(tǒng)的負(fù)載壓力僅為供油壓力的2／3)，系統(tǒng)的節(jié)能效果好，使用條件、保養(yǎng)和維護(hù)與一般液壓閥相同，大大地減少了由污染而造成的工作故障，提高了液壓系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性和可靠性。</p><p>　　下面是開關(guān)閥

86、、比例閥和伺服閥幾種閥的特性比較：</p><p>　　表1-1　　電液比例元件和伺服、數(shù)字、開關(guān)元件的特性比較</p><p>　　比例控制元件的種類繁多，性能各異，有多種不同的分類方法。</p><p>　　(1) 按其控制功能來(lái)分類，可分為比例壓力控制閥，比例流量控制閥、比例方向閥（比例方向流量閥）和比例復(fù)合閥。前兩者為單參數(shù)控制閥，后兩種為多參數(shù)控制閥。比例

87、方向閥能同時(shí)控制流體運(yùn)動(dòng)的方向和流量，是一種兩參數(shù)控制閥，因此有的書上稱之為比例方向流量閥。還有一種被稱作比例壓力流量閥的兩參數(shù)控制閥，能同時(shí)對(duì)壓力和流量進(jìn)行比例控制。有些復(fù)合閥能對(duì)單個(gè)執(zhí)行器或多個(gè)執(zhí)行器實(shí)現(xiàn)壓力、流量和方向的同時(shí)控制，這種分類方法是最常見的分類方法。</p><p>　　(2) 按液壓放大級(jí)的級(jí)數(shù)來(lái)分，又可分為直動(dòng)式和先導(dǎo)式。直動(dòng)式是由電一機(jī)械轉(zhuǎn)換元件直接推動(dòng)液壓功率級(jí)。由于受電一機(jī)械轉(zhuǎn)換元件的

88、輸出力的限制，直動(dòng)式比例閥能控制的功率有限，一般控制流量都在15L/min以下。先導(dǎo)控制式比例閥由直動(dòng)式比例閥與能輸出較大功率的主閥級(jí)構(gòu)成。前者稱為先導(dǎo)閥或先導(dǎo)級(jí)，后者稱主閥功率放大級(jí)。根據(jù)功率輸出的需要，它可以是二級(jí)或三級(jí)的比例閥。二級(jí)比例閥可以控制的流量通常在500L/min以下。比例插裝閥可以控制的流量達(dá)1600L/min.</p><p>　　(3) 按比例控制閥的內(nèi)含的級(jí)間反饋參數(shù)或反饋物理量的形式來(lái)分

89、可分為帶反饋或不帶反饋型。不帶反饋型一類，是從開關(guān)式或定值控制型的傳統(tǒng)閥上加以改進(jìn)，用比例電磁鐵代替手輪調(diào)節(jié)部分而成；帶反饋型一類，是借鑒伺服閥的各種反饋控制發(fā)展起來(lái)的。它保留了伺服閥的控制部分，降低了液壓部分的精度要求，或?qū)σ簤翰糠种匦略O(shè)計(jì)而構(gòu)成。因此，有時(shí)也被稱作廉價(jià)伺服閥。反饋型又分為流量反饋、位移反饋和力反饋。也可以把上述量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的其它量或電量再進(jìn)行級(jí)間反饋，又可構(gòu)成多種形式的反饋型比例閥。例如，有流量一位移一力反饋、位移電

90、反饋、流量電反饋等。凡帶有電反饋的比例閥，控制它的電控器需要帶能對(duì)反饋電信號(hào)進(jìn)行放大和處理的附加電子電路。</p><p>　　(4) 按比例閥主閥芯的型式來(lái)分，又可分為滑閥式和插裝式?；y式是在傳統(tǒng)的三類閥的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的；而插裝式是在二通或三通插裝元件的基礎(chǔ)上，配以適當(dāng)?shù)谋壤葘?dǎo)控制級(jí)和級(jí)間反饋聯(lián)系組合而成。由于它具有動(dòng)態(tài)性能良好，集成化程度高，流通量大等優(yōu)點(diǎn)，是一種很有發(fā)展前途的比例元件。</p&g

91、t;<p>　　(5) 按其生產(chǎn)過(guò)程還可分為兩類：一類是在電液伺服閥的基礎(chǔ)上簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、降低制造精度，從而以低頻寬和低靜態(tài)指標(biāo)換得成本的低廉，用于對(duì)頻寬和控制精度要求不高的場(chǎng)合。另一類是在傳統(tǒng)的液壓閥基礎(chǔ)上，配上廉價(jià)的螺管式比例電磁鐵進(jìn)行控制。</p><p>　　盡管上面己列舉了幾種不同的分類方法，但并未能把不同的比例閥的性能、特征都詳盡無(wú)遺地反映出來(lái)。例如，還可按控制信號(hào)的形式來(lái)分，它又分為模擬信

92、號(hào)控制式，脈寬調(diào)制信號(hào)控制式和數(shù)字信號(hào)控制式。特別是在機(jī)電一體化方面的需要，很多新型的比例元件不斷出現(xiàn)，為比例閥的家族增添新成員。</p><p>　　1.3 電液比例閥的發(fā)展</p><p>　　比例控制技術(shù)產(chǎn)生于20世紀(jì)60年代末，當(dāng)時(shí)，電液伺服技術(shù)已日趨完善，由于伺服閥的快速響應(yīng)及較高的控制精度，以及明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，迅速在高精度、快速響應(yīng)的領(lǐng)域中，如航天、航空、軋鋼設(shè)備及實(shí)驗(yàn)設(shè)備等中

93、取代了傳統(tǒng)的機(jī)電控制方式，但電液伺服閥成本高、應(yīng)用和維護(hù)條件苛刻，難以被工業(yè)界接受。在很多工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)合并不要求太高的控制精度或響應(yīng)性，而要求發(fā)展一種廉價(jià)、節(jié)能、維護(hù)方便、適應(yīng)大功率控制及具有一定控制精度的控制技術(shù)。這種需求背景導(dǎo)致了比例技術(shù)的誕生與發(fā)展。而現(xiàn)代電子技術(shù)和測(cè)試技術(shù)的發(fā)展為工程界提供了可靠而廉價(jià)的檢測(cè)、校正技術(shù)。這些正為電液比例技術(shù)的發(fā)展提供了有利的條件。</p><p>　　1967年瑞士Berin

94、ger公司生產(chǎn)的KL比例復(fù)合閥標(biāo)志著比例控制技術(shù)在液壓系統(tǒng)中應(yīng)用的正式開始，主要是將比例型的電- 機(jī)械轉(zhuǎn)換器(比例電磁鐵) 應(yīng)用于工業(yè)液壓閥。比例技術(shù)的發(fā)展由此往下大致可分為三個(gè)階段：</p><p>　　(1) 從1967年瑞士Beringer公司生產(chǎn)Kl比例復(fù)合閥起，到70年代初日本油研公司申請(qǐng)了壓力和流量?jī)身?xiàng)比例閥專利為止，標(biāo)志著比例技術(shù)的誕生時(shí)期。這一階段的比例閥，僅僅是將比例型的電一機(jī)械轉(zhuǎn)換器(如比例電

95、磁鐵)用于工業(yè)液壓閥，以代替開關(guān)電磁鐵或調(diào)節(jié)手柄。閥的結(jié)構(gòu)原理和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則幾乎沒(méi)有變化，大多不含受控參數(shù)的反饋閉環(huán)。其工作頻寬僅在1-5Hz之間，穩(wěn)態(tài)滯環(huán)在4-7%之間，多用于開環(huán)控制。</p><p>　　(2) 1975年到1980年間，可以認(rèn)為比例技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入了第二階段。采用各種內(nèi)反饋原理的比例元件大量問(wèn)世，耐高壓比例電磁鐵和比例放大器在技術(shù)上也日趨成熟。比例元件的工作頻寬己達(dá)5-15Hz,穩(wěn)態(tài)滯環(huán)亦減小到

96、3%左右。其應(yīng)用領(lǐng)域日漸擴(kuò)大，不僅用于開環(huán)控制，也被應(yīng)用于閉環(huán)控制。</p><p>　　(3) 80年代，比例技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入了第三階段。比例元件的設(shè)計(jì)原理進(jìn)一步完善，采用了壓力、流量、位移內(nèi)反饋、動(dòng)壓反饋及電校正等手段，使閥的穩(wěn)態(tài)精度、動(dòng)態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)定性都有了進(jìn)一步的提高，頻寬達(dá)到3-50Hz，滯環(huán)在19/6-3%之間。除了因制造成本所限，比例閥在中位仍保留死區(qū)外，它的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)特性均己和工業(yè)伺服閥無(wú)異。另一項(xiàng)重

97、大進(jìn)展是，比例技術(shù)開始和插裝閥相結(jié)合，己開發(fā)出各種不同功能和規(guī)格的二通、三通型比例插裝閥，形成了電液比例插裝技術(shù)。同時(shí)，由于傳感器和電子器件的小型化，還出現(xiàn)了電液一體化的比例元件，電液比例技術(shù)逐步形成了80年代的集成化趨勢(shì)。第三個(gè)值得指出的進(jìn)展是電液比例容積元件，各類比例控制泵和執(zhí)行元件相繼出現(xiàn)，為大功率工程控制系統(tǒng)的節(jié)能提供了技術(shù)基礎(chǔ)，而且計(jì)算機(jī)技術(shù)同液壓比例技術(shù)相結(jié)合已成為必然趨勢(shì)。</p><p>　　近年

98、來(lái)比例閥出現(xiàn)了復(fù)合化趨勢(shì)，極大地提高了比例閥(電反饋) 的工作頻寬。在基礎(chǔ)閥的基礎(chǔ)上，發(fā)展出先導(dǎo)式電反饋比例方向閥系列，它與定差減壓閥或溢流閥的壓力補(bǔ)償功能塊組合，構(gòu)成電反饋比例方向流量復(fù)合閥，可進(jìn)一步取得與負(fù)載協(xié)調(diào)和節(jié)能效果。</p><p>　　今天，隨著微電子技術(shù)和數(shù)學(xué)理論的發(fā)展，比例閥技術(shù)已達(dá)到比較完善的程度，已形成完整的產(chǎn)品品種、規(guī)格系列，并對(duì)已成熟的產(chǎn)品，為進(jìn)一步擴(kuò)大應(yīng)用，在保持原基本性能與技術(shù)指標(biāo)的

99、前提下，向著簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、提高可靠性、降低制造成本及“四化”（通用化、模塊化、組合化、集成化）的方向發(fā)展，以實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)，降低制造成本。</p><p>　　在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，由電液伺服閥、電液比例閥，以及配用的專用電子控制器和相應(yīng)的液壓元件，組合集成電液伺服比例控制系統(tǒng)的相互支撐發(fā)展，已綜合形成液壓工程技術(shù)，它的應(yīng)用與發(fā)展被認(rèn)為是衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平的重要標(biāo)志，是液壓工業(yè)又一個(gè)新的技術(shù)熱點(diǎn)和增長(zhǎng)點(diǎn)。</p&

100、gt;<p>　　1.4 電液比例技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展</p><p>　　在我國(guó)，有一大批主機(jī)產(chǎn)品的發(fā)展需要應(yīng)用電液比例技術(shù)，因此，該技術(shù)被列為促進(jìn)我國(guó)液壓工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。</p><p>　　我國(guó)電液伺服技術(shù)始于上世紀(jì)六十年代，到七十年代有了實(shí)際應(yīng)用產(chǎn)品，目前約有年產(chǎn)能力2000臺(tái)；電液比例技術(shù)到七十年代中期開始發(fā)展，現(xiàn)有幾十種品種、規(guī)格的產(chǎn)品，約形成有年產(chǎn)能力500

101、0臺(tái)?？偟目?，我國(guó)電液伺服比例技術(shù)與國(guó)際水平比有較大差距，主要表現(xiàn)在：缺乏主導(dǎo)系列產(chǎn)品，現(xiàn)有產(chǎn)品型號(hào)規(guī)格雜亂，品種規(guī)格不全，并缺乏足夠的工業(yè)性試驗(yàn)研究，性能水平較低，質(zhì)量不穩(wěn)定，可靠性較差，以及存在二次配套件的問(wèn)題等，都有礙于該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)一步地?cái)U(kuò)大應(yīng)用，急待盡快提高。</p><p><b>　　1.5 比例流量閥</b></p><p>　　按上述分類方法中的第一類方

102、法，本畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)課題屬于比例流量閥這一大類。比例流量閥是一種輸出流量與輸入信號(hào)成比例的液壓閥，這類閥可以按給定的輸入電信號(hào)連續(xù)的、按比例的控制液流的流量。</p><p>　　1.5.1 比例流量閥分類(參見文獻(xiàn)[1] 443-445頁(yè)) </p><p>　　(1) 電液比例節(jié)流閥 電液比例節(jié)流閥屬于節(jié)流控制功能閥類，其通過(guò)流量與節(jié)流口開度大小有關(guān)，同時(shí)受到節(jié)流口前后壓差的影響；&l

103、t;/p><p>　　(2) 調(diào)速閥　一般由電液比例節(jié)流閥加壓力補(bǔ)償器或流量反饋元件組成。壓力補(bǔ)償器使節(jié)流口兩端的壓差基本保持為常值，使通過(guò)調(diào)速閥的流量只取決于節(jié)流口的開度，屬于流量控制功能閥類。</p><p>　　(3) 電液比例流量壓力復(fù)合控制閥　將電液比例壓力閥和電液比例流量閥復(fù)合在一個(gè)控制閥中，構(gòu)成了一個(gè)專用閥，也稱為PQ閥，在塑機(jī)控制系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。</p>&l

104、t;p>　　本設(shè)計(jì)將要設(shè)計(jì)的是上述分類中的第一類——電液比例節(jié)流閥。</p><p>　　1.5.2 電液比例節(jié)流閥的分類</p><p>　　(1) 直動(dòng)式電液比例節(jié)流閥（詳細(xì)介紹參見文獻(xiàn)[1]348-352頁(yè)）</p><p>　　a.普通型直動(dòng)式電液比例節(jié)流閥　力控制型比例電磁鐵直接驅(qū)動(dòng)節(jié)流閥閥芯，閥芯相對(duì)于閥體的軸向位移與比例電磁鐵的輸入電信號(hào)成比例。

105、此種閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)廉?；y機(jī)能有常開式、常閉式，但由于沒(méi)有壓力或其他檢測(cè)補(bǔ)償措施，工作時(shí)受摩擦力及液動(dòng)力的影響以致控制精度不高，適宜低壓小流量系統(tǒng)采用。</p><p>　　b.位移電反饋型直動(dòng)式電液比例節(jié)流閥　與普通型直動(dòng)式電液比例節(jié)流閥的差別在于增設(shè)了位移傳感器，用于檢測(cè)閥芯的位移。通過(guò)檢測(cè)閥芯的位移，通過(guò)電反饋閉環(huán)消除干擾力的影響，以得到較高的控制精度。此種閥結(jié)構(gòu)更加緊湊，但由于比例電磁鐵的功率有限，所以此

106、種閥主要用于小流量系統(tǒng)的控制。</p><p>　　(2) 先導(dǎo)式電液比例節(jié)流閥</p><p>　　有位移－力反饋型、位移電反饋型及位移流量反饋型和三級(jí)控制型等多種形式。</p><p>　　a.位移力反饋型先導(dǎo)式電液比例節(jié)流閥　整個(gè)閥的基本工作特征是利用主閥芯位移力－反饋和級(jí)間（功率級(jí)和先導(dǎo)級(jí)間）動(dòng)壓反饋原理實(shí)現(xiàn)控制。位移力反饋型先導(dǎo)式電液比例節(jié)流閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊

107、，主閥行程不受電磁鐵位移的限制，但由于也未進(jìn)行壓力檢測(cè)補(bǔ)償反饋，所以其通過(guò)流量仍與閥口壓差相關(guān)。</p><p>　　b.位移電反饋型先導(dǎo)式電液比例節(jié)流閥 由帶位移傳感器的插裝式主閥與三通先導(dǎo)比例減壓閥組成。本設(shè)計(jì)將要設(shè)計(jì)的就是這一類閥。</p><p>　　c.三級(jí)控制型大流量電反饋電液比例節(jié)流閥　對(duì)于32通徑以上的比例節(jié)流閥，為了保持在一定的動(dòng)態(tài)響應(yīng)、較好的穩(wěn)態(tài)精度，可采用三級(jí)控制方

108、案，即通過(guò)經(jīng)二級(jí)液壓放大的液壓信號(hào)，再去控制遞三級(jí)閥芯的位移（詳見文獻(xiàn)[2]350頁(yè)）。</p><p>　　第二章　流量閥控制流量的一般原理</p><p>　　本閥是電液比例節(jié)流閥，最終控制的是液壓系統(tǒng)中的流量，即實(shí)現(xiàn)節(jié)流，故下面將對(duì)流量控制的基本原理進(jìn)行闡述。</p><p>　　2.1 流量控制的基本原理</p><p>　　不管各類

109、流量閥結(jié)構(gòu)有何不同，其依據(jù)的控制原理都是一樣，查文獻(xiàn)[３]的102頁(yè)，得以下這個(gè)公式：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　――流量閥控制的流量；</p><p>　　――與節(jié)流口形狀、油液密度和和油溫相關(guān)的系數(shù)，具體數(shù)值應(yīng)

110、該由實(shí)驗(yàn)得出。在一定的溫度下，</p><p>　　對(duì)確定的閥口和工作介質(zhì)，可視為常數(shù)；</p><p>　　――為節(jié)流口的通流截面積，與閥口的形狀與閥芯位移有關(guān)；</p><p>　　――節(jié)流口前后的壓差；</p><p>　　――由節(jié)流口形狀決定的節(jié)流閥參數(shù)，其值在0.5～1.0之間，應(yīng)由實(shí)驗(yàn)求得。</p><p>

111、;　　由式(2-1)可知，通過(guò)節(jié)流閥的流量是和節(jié)流口前后的壓差、油溫以及節(jié)流口的形狀等因素密切有關(guān)的。</p><p>　　2.2 流量閥的控制方式</p><p><b>　　(1) 節(jié)流控制</b></p><p>　　如式(2-1)中，C為常數(shù)，因此一般不能對(duì)它進(jìn)行調(diào)節(jié)，而控制來(lái)調(diào)節(jié)流量很不方便，一般只能通過(guò)調(diào)節(jié)的辦法來(lái)控制流量。當(dāng)只調(diào)節(jié)