一直以來,如何提高機床加工精度都是個讓人頭疼的問題,而與之相關的關鍵部件之一就是液壓油缸。目前行業(yè)內大多是用傳統(tǒng)伺服液壓油缸,具有功率質量比大、力矩慣量比大、負載剮度小,系統(tǒng)控制精度高、系統(tǒng)響應快、頻寬大等多項優(yōu)點。但是,傳統(tǒng)伺服液壓系統(tǒng)組成結構分散,電氣控制元件、伺服閥、執(zhí)行器、檢測元件分別安裝在設備不同部位,裝、拆不方便且安全防護性能差。尤其是電液伺服閥,一旦出現(xiàn)故障,則必須由專業(yè)生產(chǎn)廠家用專用調校設備校零,使用和維護成本高。隨著技術的進步,數(shù)字油缸開始進入人們的視線。數(shù)字油缸即數(shù)字化控制液壓油缸系統(tǒng),亦可以理解為集成化的伺服液壓系統(tǒng)。它把所有元件集成為一體,采用直聯(lián)方式把伺服電機、伺服閥、檢測反饋絲桿直接集成在液壓油缸上,由數(shù)控系統(tǒng)直接編程控制。相比傳統(tǒng)伺服液壓系統(tǒng),數(shù)字油缸的優(yōu)點是顯而易見的。由于系統(tǒng)采用標準化數(shù)控系統(tǒng),編程非常方便,系統(tǒng)運行過程中可以直觀程序運行,對于程序的修改或調整都非常方便。從企業(yè)角度看,對于降本增效,數(shù)字油缸更有其獨特優(yōu)勢。油缸各組成結構直連式集成在液壓油缸上,設備安裝調試快捷方便,故障率低,操作培訓也簡單易學,用戶上手操作快,設備的維護及使用成本大大降
熱少,減少制冷成本,減少液壓油成本:伺服驅動液壓機液壓系統(tǒng)無溢流發(fā)熱,在滑塊靜止時無流量流動,故無液壓阻力發(fā)熱,其液壓系統(tǒng)發(fā)熱量一般為傳統(tǒng)液壓機的10%~30%,由于泵大多數(shù)時間為零轉速和發(fā)熱小的特點,伺服控制液壓機的油箱可以比傳統(tǒng)液壓機油箱小,換油時間也可延長,故伺服驅動液壓機消耗的液壓油一般只有傳統(tǒng)液壓機的50%左右。伺服液壓機效率高:通過適當?shù)募訙p速控制及能量優(yōu)化,伺服控制液壓機的速度可大幅提高,工作節(jié)拍比傳統(tǒng)液壓機提高數(shù)倍,可達到10/min~15/min。自動化程度高、柔性好、精度高:伺服驅動液壓機的壓力、速度、位置為全閉環(huán)數(shù)字控制,自動化程度高,精度好。另外其壓力、速度可編程控制,滿足各種工藝需要。噪聲低:伺服驅動液壓機油泵一般采用內嚙合齒輪泵,傳統(tǒng)液壓機一般采用軸向柱塞泵,經(jīng)及推算,在一般工況下,10臺伺服液壓機產(chǎn)生的噪聲比一臺同樣規(guī)格的普通液壓機產(chǎn)生的噪聲還要低。節(jié)能減排:液壓及電控采用智能伺服節(jié)能系統(tǒng),省電50%-70%.
控制原理:輸入裝置對系統(tǒng)發(fā)出輸入信號,使得液壓動力源提供的高壓油進入伺服閥后輸出給作動器。此時作動器發(fā)生動作并對試樣施加所需載荷。根據(jù)不同的控制方式反饋信號由相應的傳感器測量,所測信號分別經(jīng)相應的調節(jié)器放大,其輸出值控制變量的反饋值。根據(jù)試驗要求由函數(shù)發(fā)生器發(fā)出給定信號,然后在伺服控制器中對比給定信號和反饋信號,其差值經(jīng)過偏差放大器和伺服放大器放大后給予反饋,用以驅動伺服閥,調節(jié)伺服閥控制油量使作動器朝著消除偏差的方向運行,這就實現(xiàn)了系統(tǒng)的閉環(huán)控制。優(yōu)點:閉環(huán)回路伺服控制系統(tǒng)的優(yōu)點在于將先進的數(shù)字技術應用于閉環(huán)回路中,把電子控制設備與微信息處理機制結合起來,能精確、有效地把編制的試驗程序用于材料試驗機系統(tǒng),確保控制參數(shù)與試驗程序的一致性,使試驗機能自如、快速、高精度地執(zhí)行指令,實現(xiàn)試驗條件的精確控制。