火炮電液伺服控制系統(tǒng)
圖49所示為某型裝備液壓伺服系統(tǒng),由數(shù)字控制器、液壓泵組、位移傳感器、功率放大器、電反饋兩級電液壓力流量伺服閥和執(zhí)行元件組成。
電反饋兩級電液壓力流量伺服閥是核心控制元件,既可以作壓力控制,也可以作流量控制。本例主要使用了流量控制功能。
系統(tǒng)工作時,齒輪泵和變量柱塞泵同時運轉(zhuǎn)。由于變量柱塞泵的斜盤無傾角,變量柱塞泵無液量排出,執(zhí)行系統(tǒng)不工作。齒輪泵的壓力油p作用伺服閥,一路通向滑閥,并從它的左邊或右邊出口輸出(視滑閥開口情況而定);另一路則通過兩個對稱的節(jié)流孔1、2和左、右噴嘴流出,進入回油路。當(dāng)擋板與左、右噴嘴間的間隙相等時,噴嘴后側(cè)的壓力p1、p2相等,滑閥處于中間平衡位置。
當(dāng)給先導(dǎo)閥輸入控制信號時,磁場的作用使擋板發(fā)生偏轉(zhuǎn),改變了它與兩個噴嘴間的間隙,假設(shè)擋板向右偏轉(zhuǎn),會使擋板與右噴嘴的間隙減小,與左噴嘴的間隙加大。噴嘴后側(cè)的壓力p2增大,p1減小,即p2>p1,使滑悶向左移動一段距離,壓力油就由滑閥左邊的出口輸出,流向復(fù)位缸,使復(fù)位缸的活塞桿伸出,作用于變量柱塞泵的斜盤,使其產(chǎn)生傾角γ,活塞桿伸出量越大,傾角γ也增大,從而控制變量柱塞泵的排液量。當(dāng)滑閥左移時,通過位移傳感器、激勵調(diào)制解調(diào)器及位置控制放大器對流量進行閉環(huán)控制,使復(fù)位缸的活塞桿保持一定的伸出長度,控制變量柱塞泵的斜盤保持恒定的傾角γ,使執(zhí)行機構(gòu)的運動速度保持恒定。
輸入先導(dǎo)閥的控制電流越大,擋板的偏轉(zhuǎn)角度增大,滑閥流量增加,使復(fù)位缸活塞桿的伸長量增加,變量柱塞泵斜盤傾角γ增加,變量柱塞泵排液量增加,使執(zhí)行機構(gòu)的運動速度增加?;y的位移、噴嘴擋板的間隙、銜鐵的轉(zhuǎn)角都依次和輸入電流成正比。輸入電流反向時,輸出流量也反向,即當(dāng)控制電流使擋板順時針方向偏轉(zhuǎn)時,壓力油由閥右邊的出口輸出,使復(fù)位缸的活塞桿反向伸出,變量柱塞泵的斜盤產(chǎn)生反向傾角γ,液壓油反向輸入執(zhí)行機構(gòu),使其向相反的方向運動。
在此系統(tǒng)中,先導(dǎo)閥與擋板構(gòu)成前置放大(一級放大),滑閥和復(fù)位缸構(gòu)成二級放大。負(fù)載動態(tài)特性與液壓泵的功率和液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān),當(dāng)液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸一定時,用伺服變量泵給執(zhí)行機構(gòu)供油,通過改變泵的排量來控制流入執(zhí)行機構(gòu)的流量,達到改變負(fù)載運動速度的目的,這種方式叫泵控;負(fù)載運動的方向與伺服閥滑閥位移有關(guān),通過控制滑閥的移動方向,可使負(fù)載獲得需要的運動方向(見圖50)。