液壓放大元件電液伺服與比例控制系統一、液壓放大元件后期剪輯：章節版，AE包裝液壓放大元件液壓放大元件以機械運動來控制流體動力的元件，將輸入的機械信號(位移或轉角)轉換為液壓信號(流量、壓力)輸出，并進行功率放大。液壓放大元件包括：1滑閥2噴嘴擋板閥3射流管閥液壓放大元件液壓放大元件是液壓伺服系統中的主要控制元件，它的動靜態特性對液壓伺服系統的性能有很大影響。液壓放大元件具有結構簡單、單位體積功率大、工作可靠和動態性能好等優點。

滑閥是典型的節流型液壓放大元件，一般由閥芯、凸肩和閥套組成，它是靠節流邊工作的，借助于閥套和閥芯的相對運動改變節流口面積的大小，實現壓力和流量控制。(a)閥芯在中位(b)閥芯向左移動(c)閥芯向右移動滑閥結構及工作原理圖液壓放大元件二、圓柱滑閥的結構型式及分類后期剪輯：章節版，AE包裝按進、出閥的通道數劃分1四通閥按進、出閥的通道數劃分三通閥、二通閥(a)三通閥(b)二通閥1四邊滑閥按滑閥的工作邊數劃分2雙邊滑閥、單邊滑閥(a)雙邊滑閥(b)帶固定節流孔的單邊滑閥按滑閥的工作邊數劃分2滑閥型式可控節流口數量軸向配合尺寸加工難易控制性能成本四邊滑閥43較難最好高雙邊滑閥21較難居中較高單邊滑閥10容易最差低不同工作邊數滑閥的結構對比按滑閥的工作邊數劃分2按滑閥的預開口型式劃分不同開口型式的流量曲線3按閥套窗口的形狀劃分1矩形矩形窗口開口面積與閥芯位移成比例，可獲得線性的流量增益，用得最多。2圓形3三角形圓形窗口便于加工，但流量增益是非線性的，只用在要求不高的場合，比如回油口。某滑閥閥套結構示意圖4二通閥一般采用兩個凸肩，三通閥和四通閥采用兩個或以上的凸肩。

二凸肩四通閥結構簡單、閥芯長度短，但閥芯軸向移動時導向性差，凸肩易被套槽卡住。三凸肩和四凸肩四通閥導向性和密封性好，是常用的結構型式。按閥芯的凸肩數目劃分(a)二凸肩四邊滑閥(四通閥)(b)三凸肩四邊滑閥(四通閥)(c)四凸肩四邊滑閥(四通閥)不同凸肩結構的滑閥結構型式5三、滑閥靜態特性的一般分析后期剪輯：章節版，AE包裝滑閥壓力-流量方程一般表達式滑閥的靜態特性：即壓力-流量特性，是指穩態情況下，閥的負載流量????、負載壓力????和閥芯位移????三者之間的關系靜態特性描述方式：1特性方程（解析）2特性曲線（測試）3閥的系數（測試）1滑閥壓力-流量方程一般表達式1四邊滑閥等效全橋在推導壓力-流量方程時，作以下假設：1液壓能源是理想的恒壓源，供油壓力為常數。另外，假設回油壓力為零。2忽略管道和閥腔內的壓力損失。3假定液體是不可壓縮的。4閥的窗口是匹配和對稱的。5假定閥各節流口流量系數相等。滑閥壓力-流量方程一般表達式1

滑閥壓力-流量方程一般表達式1四邊滑閥

（1）（2）（3）根據橋路壓力和流量平衡可得：滑閥壓力-流量方程一般表達式1根據節流公式可得

（4）（5）（6）（7）滑閥壓力-流量方程一般表達式1根據假設4與5，各節流口流量系數相等且窗口是匹配和對稱的，可以得到:

根據式（4）和（6）可得：

（8）

=

滑閥壓力-流量方程一般表達式1聯立式（1）和（8），則得：

（8）滑閥壓力-流量方程一般表達式1式（2）和（3）變為：

（9）（10）A=W*Xv

滑閥壓力-流量方程一般表達式1理想零開口四通滑閥的穩態特性方程滑閥壓力-流量方程一般表達式1對于理想的零開口滑閥：當x??>0時,??2=??4=0,即??2=??4=0當x??<0時,??1=??3=0,即??1=??3=0

滑閥壓力-流量方程一般表達式1理想零開口四通滑閥的穩態特性方程滑閥靜態特性曲線2閥的流量特性：指負載壓降等于常數時，負載流量與閥芯位移之間的關系；當負載壓降等于零時的流量特性稱為空載流量特性，對應的曲線為空載流量特性曲線。閥的壓力特性：是指負載流量等于常數時，負載壓降與閥芯位移之間的關系。通常指負載流量為0是的壓力特性。流量特性曲線壓力特性曲線閥的壓力-流量特性：是指閥芯位移xv一定時，負載流量QL與負載壓降pL之間的關系；壓力-流量曲線族全面的描述了閥的穩態特性。負載所需壓力流量能被閥的最大位移時的壓力流量曲線包圍，即能滿足系統設計要求。壓力-流量特性曲線滑閥靜態特性曲線2四、滑閥的線性化分析和閥的系數后期剪輯：章節版，AE包裝滑閥的線性化分析1壓力-流量方程以增量形式表示的線性化表達式：把負載流量方程在某一特定工作點附近展成臺勞級數。

流量增益是負載壓降一定時，閥單位輸入位移所引起的負載流量變化的大小。閥的系數2流量增益流量-壓力系數表示閥開度一定時，負載壓降變化所引起的負載流量變化大小。流量-壓力系數壓力增益是指負載流量為0時，單位輸入位移所引起的負載壓力變化大小。壓力增益壓力-流量方程線性化后表達式為：閥的系數特性影響Kq直接影響系統開環增益、系統穩定性、響應性和穩態誤差Kc直接影響閥控執行元件的阻尼比和速度剛度，抗負