為了提高液壓系統控制精度，將傳統的電液伺服控制方式改為數控液壓伺服控制方式。充分利用先進的計算機技術，采用PLC控制步進電機，不僅能夠滿足數控液壓系統的快速性和可靠性要求，而且大大降低了成本。本文首先介紹了數控液壓伺服系統的組成，其次介紹了數控液壓伺服閥的結構和工作原理，最后介紹了液壓泵站，具體的跟隨小編一起來了解一下。

一、數控液壓伺服系統的組成

系統由數控裝置、數控伺服閥、數控液壓缸或液馬達、液壓泵站4大部分組成。系統框圖如圖1所示。

（1）數控裝置：包括控制器、驅動器和步進電機。之所以要采用步進電機，是由于計算機技術的飛速發展，使步進電機的性能在快速性和可靠性方面能夠滿足數控液壓系統的要求，而其價格低廉，又由于數控液壓系統結構的改進，所需步進電機功率較小，不需采用寬調速伺服電機等大功率伺服電機系統，就能大大降低成本。

（2）液壓缸、液馬達和液壓泵站是液壓行業的老產品，只要按數控液壓伺服系統的要求選取精度較高的即可應用。

（3）伺服控制元件是液壓伺服系統中最重要、最基本的組成部分，它起著信號轉換、功率放大及反饋等控制作用。所以整個數控液壓伺服系統的關鍵部件就是數控伺服閥，它必需將電脈沖控制的步進電機的角位移精確地轉換為液壓缸的直線位移（或液馬達的角位移）。也可以說，只要有了合格的數控伺服閥，就能獲得不同的數控液壓伺服系統。

二、數控液壓伺服閥的結構和工作原理

1、數控液壓伺服閥的結構

數控液壓伺服閥的結構如圖2所示，數控液壓缸的結構如圖3所示

2、工作原理

1）數控液壓伺服閥和液壓缸匹配工作原理

如圖2和圖3所示，步進電機1通過法蘭2用螺釘3與閥體4聯接，電機軸通過聯軸節5與芯軸8聯接，閥桿9被定位套7固定在芯軸8上，閥桿可隨芯軸在閥套10中軸向移動，閥套被限動蓋6固定在閥體4中，壓力油口P、回油口0分別與閥體上相應的油道相通，閥體4的左端有2只球軸承13被檔墊11和隔墊12定位，用螺蓋15固定在閥體中，反饋螺母16被兩只球軸承固定;芯軸8的左端加工有外螺紋，擰入反饋螺母的內螺紋中。當有電脈沖輸入，步進電機產生角位移，帶動芯軸角位移，由于反饋螺母被2只球軸承固定，不能軸向移動，螺母與活塞桿中的反饋螺桿剛性連接，在活塞桿靜止的條件下也不能轉動，迫使芯軸產生直線位移，帶動閥桿產生軸向位移，打開閥的進、回油通道，壓力油經閥套開口處進入液壓缸，油壓推動活塞作直線位移，由于活塞桿固定在機床導軌上不能轉動，迫使活塞桿中的反饋螺桿作旋轉運動，帶動伺服閥的反饋螺母旋轉，旋轉方向與芯軸方向相同，使芯軸巡回原位，當芯軸退回到0位時，閥桿關閉了進、回油口，油缸停止運動，活塞桿運動的方向、速度和距離由計算機程序控制。數控伺服液壓缸完成了一次脈沖動作。

2） 數控伺服閥和液馬達匹配工作原理

如圖4所示，液馬達的旋轉軸用鍵26與閥的反饋螺母16聯接，液馬達的進、回油接頭與閥的相應接頭聯接，當有電脈沖輸入時，步進電機按指令方向旋轉，由于反饋螺母16不能軸向移動，芯軸8放置產生軸向位移量，帶動閥桿9軸向移動，打開液馬達的進、回油通道，油壓使旋轉軸27旋轉帶動反饋螺母16同向旋轉，由于反饋螺母16不能軸向位移，使芯軸8產生軸向位移，當移動量達到一定時，閥桿關閉進、回油通道，液馬達停止轉動，完成一次脈沖動作，其轉動的方向、速度和角位移由計算機程序控制。

三、液壓泵站

1、對泵站的技術要求

（1）根據系統需要，提供一定范圍的油壓。

（2） 根據機床加工情況，在油缸慢速運行時供應油缸需要的較小流量，在油缸快速運行時，又能及時提供較大的流量。

（3）為保證油缸運行的穩定性，油壓的脈動不大于0.1MPa。

（4）油液能保持熱平衡，溫升最大不大于55C。

（5）油液清潔，無雜質水份，濾油器過濾精度不大于0. lum。

（6）各元件和聯接件在最大工作壓力下不滲漏油。

2、泵站的組成

泵站的組成如圖5所示。數控系統根據數控液壓伺服閥、數控液壓缸 （數控液馬達）的工作原理，需要有與其相匹配的數控系統，具體要求是：

（1）采用小功率步進電機系統，其驅動器功率較小，可降低成本。

（2） 空載起動頻率要達到2kIIz以上，連續運行頻率應達到10~20kIIz， 保證系統運行需要。

（3） 數控系統功能應達到國家機床數字控制系統通用技術條件》的要求。

（4）體積小，重量輕， 便于安裝。

（5）抗干擾性能強，能在車間環境下正常工作。

（6） 系統可靠性應達到平均無故障工作時間3000h以上。

根據考查，北京斯達特公司的系統基本能滿足要求，特別是驅動器具有細分功能，便于調整脈沖當量，且體積小、重量輕，便于安裝。

四、結論

本文介紹了數控伺服系統的組成，重點分析了數控伺服閥的結構和工作原理，只要我們有了滿足要求的數控伺服閥，就能獲得不同的數控液壓伺服系統。鑒于該系統的優越性，我們有理由相信其市場應用前景值得期待。