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news电液伺服阀控制液压缸系统的优缺点
2024/6/7 8:13:37 来源: 坚盛液压
(1)电液伺服阀控制液压缸系统的优点
从工作原理上讲，电液伺服阀控制液压缸系统有如下优点。
①液压元件具有单位功率的质量小，力‐质量比大的优点，因此电液伺服阀控制液压缸系统可以传递及控制的功率密度较大。在相同工况下，可以组成结构更加紧凑，体积、质量、惯性更小，加速性更好的传动及控制系统。其对于中、大功率的传动及控制系统而言，这一优点尤为突出。
②响应速度快，动态特性优异。由于液压元件的力‐质量比大，因此电液伺服阀控制液压缸系统加速能力强，能够安全、可靠地带动负载启动、制动与换向。液压弹簧刚度大，其与惯性负载构成的液压系统的固有频率高，使液压系统的频带宽、响应快，非常适用于对动态特性要求较高的场合。
③负载刚度大、控制精度高。由于电液伺服阀控制液压缸系统的输出位移受负载变化影响小，即具有较大的速度‐负载刚度﹔液压系统所使用的工作介质———液压油的体积弹性模量大，压缩性和泄漏量很小，因此液压系统的静态刚度很大，组成的闭环控制系统也可以提供更大的动态刚度，控制精度高，定位准确，不易受外界扰动。
④易于实现直线运动和变速运动，适合重载直接驱动。电液伺服阀控制液压缸系统很容易实现负载的直线运动和变速运动，而且结构简单，调速范围宽，传动效率高。在相同工况下，液压执行元件更适合直接驱动负载。
⑤电液伺服阀控制液压缸系统润滑性好，利于散热和延长使用寿命﹔利用液压蓄能器易于实现能量存储及压力消振。
⑥电液伺服阀控制液压缸系统易于设置压力过载保护装置，如设置一个或多个起安全作用的溢流阀 (卸压阀)。
(2)电液伺服阀控制液压缸系统的缺点
总体而言，电液伺服阀控制液压缸系统技术较为复杂、制造成本较高，其缺点主要表现在以下几个方面。
①能源供给不方便、噪声较大、效率不高。具有压力的液压油液不宜长距离传输，所以一般需要为电液伺服阀控制液压缸系统配备专用的液压动力源。因此液压能源的获得不像电能那样方便，储存也不像 (压缩)空气那样容易，且将液压动力源的噪声控制在一个较低水平仍存在一定困难。对于电液伺服阀控制液压缸系统这种阀控式 (节流式)控制系统而言，其与泵控式 (容积式)控制系统或一些其他型式的控制系统比较，能量的转换效率不高。
②对工作介质的清洁度要求高。电液伺服阀对工作介质的清洁度要求高，对工作介质的污染较为敏感。因此要求系统在设计、制造、使用和维护等各个环境必须保证系统及元件的清洁度指标。
污染的液压油液会使电液伺服阀磨损加剧并降低其性能，甚至会使其堵塞而不能正常工作，这也是电液伺服阀控制液压缸系统发生故障的主要原因。
③工作稳定性易受温度影响。环境温度及工作介质温度变化会导致工作介质黏度变化，工作介质黏度变化对液压系统的 (动态)性能影响很大。在电液伺服阀控制液压缸系统中，液压油液的流体体积弹性模量会随温度高低 (黏度大小)和空气的混人 (量)多少而发生变化，其直接影响控制系统的稳定性。
④系统分析、设计较为复杂。在电液伺服阀控制液压缸系统中存在着各类非线性和建模不确定性，因此，系统的分析与设计比较复杂。同时，液压信号 (压力、流量等)的传输、检测和处理不及电气信号便利。
从工作原理上讲，电液伺服阀控制液压缸系统有如下优点。
①液压元件具有单位功率的质量小，力‐质量比大的优点，因此电液伺服阀控制液压缸系统可以传递及控制的功率密度较大。在相同工况下，可以组成结构更加紧凑，体积、质量、惯性更小，加速性更好的传动及控制系统。其对于中、大功率的传动及控制系统而言，这一优点尤为突出。
②响应速度快，动态特性优异。由于液压元件的力‐质量比大，因此电液伺服阀控制液压缸系统加速能力强，能够安全、可靠地带动负载启动、制动与换向。液压弹簧刚度大，其与惯性负载构成的液压系统的固有频率高，使液压系统的频带宽、响应快，非常适用于对动态特性要求较高的场合。
③负载刚度大、控制精度高。由于电液伺服阀控制液压缸系统的输出位移受负载变化影响小，即具有较大的速度‐负载刚度﹔液压系统所使用的工作介质———液压油的体积弹性模量大，压缩性和泄漏量很小，因此液压系统的静态刚度很大，组成的闭环控制系统也可以提供更大的动态刚度，控制精度高，定位准确，不易受外界扰动。
④易于实现直线运动和变速运动，适合重载直接驱动。电液伺服阀控制液压缸系统很容易实现负载的直线运动和变速运动，而且结构简单，调速范围宽，传动效率高。在相同工况下，液压执行元件更适合直接驱动负载。
⑤电液伺服阀控制液压缸系统润滑性好，利于散热和延长使用寿命﹔利用液压蓄能器易于实现能量存储及压力消振。
⑥电液伺服阀控制液压缸系统易于设置压力过载保护装置，如设置一个或多个起安全作用的溢流阀 (卸压阀)。
(2)电液伺服阀控制液压缸系统的缺点
总体而言，电液伺服阀控制液压缸系统技术较为复杂、制造成本较高，其缺点主要表现在以下几个方面。
①能源供给不方便、噪声较大、效率不高。具有压力的液压油液不宜长距离传输，所以一般需要为电液伺服阀控制液压缸系统配备专用的液压动力源。因此液压能源的获得不像电能那样方便，储存也不像 (压缩)空气那样容易，且将液压动力源的噪声控制在一个较低水平仍存在一定困难。对于电液伺服阀控制液压缸系统这种阀控式 (节流式)控制系统而言，其与泵控式 (容积式)控制系统或一些其他型式的控制系统比较，能量的转换效率不高。
②对工作介质的清洁度要求高。电液伺服阀对工作介质的清洁度要求高，对工作介质的污染较为敏感。因此要求系统在设计、制造、使用和维护等各个环境必须保证系统及元件的清洁度指标。
污染的液压油液会使电液伺服阀磨损加剧并降低其性能，甚至会使其堵塞而不能正常工作，这也是电液伺服阀控制液压缸系统发生故障的主要原因。
③工作稳定性易受温度影响。环境温度及工作介质温度变化会导致工作介质黏度变化，工作介质黏度变化对液压系统的 (动态)性能影响很大。在电液伺服阀控制液压缸系统中，液压油液的流体体积弹性模量会随温度高低 (黏度大小)和空气的混人 (量)多少而发生变化，其直接影响控制系统的稳定性。
④系统分析、设计较为复杂。在电液伺服阀控制液压缸系统中存在着各类非线性和建模不确定性，因此，系统的分析与设计比较复杂。同时，液压信号 (压力、流量等)的传输、检测和处理不及电气信号便利。