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第1章　电液比例技术概述1

1.1　比例技术含义1

1.2　比例技术发展概况3

1.3 电液比例控制的技术特征5

1.3.1 性能特点5

1.3.2 原理特点6

1.3.3 结构特点6

1.4 比例控制系统的构成、分类及特点7

1.4.1 比例控制系统的构成与分类7

1.4.2 比例控制系统的基本特点8

2.1.1 压力容腔中的压力公式13

2.1 压力13

第2章　压力与流量13

2.1.2 溢流阀阶跃响应特性实验的启示17

2.1.3 冷连轧机工作辊弯曲凸度控制系统油源流量的主动计算18

2.1.4 某锻造操作机油路失败实例19

2.1.5 材料试验机的压力精确控制系统20

2.1.6　汽车无级变速传动液压系统原理20

2.2　流量22

2.2.1　液压量与电量的类比22

2.2.2　流量基本公式22

附录2-1　管道动特性影响的判据26

2.3.2　控制量与干扰量26

2.3.1　阀控与泵控的对应26

2.3　压力与流量的基本控制方式26

附录2-2 主要电液控制器件的输出控制量与主要干扰量对应参考表27

附录2-3　压力控制阀试验方法GB 8105—87（摘录）28

第3章　滑阀上的作用力29

3.1　稳态液动力29

3.1.1 稳态液动力的概念29

3.1.2　稳态液动力的计算公式30

3.1.3　稳态液动力的补偿32

3.1.4 稳态液动力的利用32

3.2　瞬态液动力34

3.3.2 消除液压卡紧力的措施35

3.3　摩擦力与液压卡紧力35

3.3.1　液压卡紧力成因与计算公式35

第4章　比例控制放大器与检测反馈系统37

4.1　比例控制放大器概述37

4.1.1　典型构成37

4.1.2 分类37

4.2　比例控制放大器主要电路的构成、原理及功能39

4.2.1　电源电路40

4.2.2　输入接口单元42

4.2.3　信号处理电路44

4.2.4 调节器47

4.2.5　颤振信号发生器50

4.2.6　测量放大电路51

4.2.7　功率放大级52

4.3　国内外几种典型比例控制放大器简介56

4.3.1　国内外比例控制放大器的发展概况56

4.3.2 几种常用比例控制放大器简介57

4.3.3 专用比例控制放大器65

4.4 比例控制放大器的使用67

4.4.1 电源67

4.4.2　规格及连接插座67

4.4.3　输入信号67

4.4.4　接线与安装68

4.4.5　调整69

4.4.6　检查正确运行情况70

4.5　检测反馈系统70

4.5.1 基本结构70

4.5.2 常用传感器件简介70

4.5.3　检测反馈电路79

4.5.4 比例阀内部常见的检测反馈形式80

4.5.5　检测反馈系统的选择81

第5章　比例电磁铁82

5.1　比例电磁铁的结构、工作原理及分类82

5.1.1　典型结构和工作原理82

5.1.2 比例电磁铁的分类84

5.1.3 国内外比例电磁铁的发展概况85

5.2 比例电磁铁的控制特性88

5.2.1　稳态控制特性88

5.2.2　动态控制特性92

5.2.3 动态控制特性的改善93

5.2.4 比例电磁铁的性能测试94

5.3　耐高压双向极化式比例电磁铁94

5.3.1 比例电磁铁的运行94

5.3.2 比例电磁铁的调整96

5.4　旋转电磁铁97

6.1.1　液桥与电桥的类比98

6.1　概述98

第6章　先导控制液压桥路98

6.1.2　液桥的基本功能99

6.1.3　液压半桥99

6.2　基本液压半桥100

6.2.1　半桥的基本类型100

6.2.2　半桥构成的基本原则101

6.2.3　液桥构成分析实例102

6.2.4　对先导控制液桥的要求102

6.3　典型的无因次特性103

6.3.1　三种基本半桥的特性曲线103

6.3.2　压力增益和流量增益104

6.4.1　阀口特性曲线105

6.4　滑阀式先导级105

6.4.2 滑阀式先导液桥特性曲线的修正107

6.5　锥阀式先导级109

6.6　先导液桥中的液阻109

6.6.1 固定液阻的工作点110

6.6.2　动态阻尼110

6.6.3　动压反馈110

6.7　液压半桥实例111

6.7.1　A型半桥111

6.7.2　B型半桥111

7.1　压力阀的类型114

第7章　压力阀与比例压力阀114

7.2　溢流阀的功能特性与典型结构117

7.2.1 溢流阀的基本功能117

7.2.2　直接作用式比例溢流阀117

7.2.3 传统（间接检测）型先导式比例溢流阀123

7.2.4　直接检测式比例溢流阀128

7.2.5 先导阀带补偿活塞的溢流阀130

7.3　先导式比例减压阀的功能与典型结构131

7.3.1 先导式二通减压阀特点131

7.3.2 传统间接检测式（控制油引自阀的出口）131

7.3.3 带先导流量稳定器的比例减压阀132

7.3.4　带先导流量稳定器和消除反向压力峰值机构的比例减压阀133

7.3.5 主阀口常闭的减压阀136

7.3.6 直接检测先导式比例减压阀137

7.4　直动式减压阀137

7.4.1 直动式二通减压阀138

7.4.2 直动式三通减压阀139

7.5　先导式三通减压阀142

7.6　反比例压力阀144

7.7　数字阀145

7.7.1　数字阀的分类145

7.7.2　数字阀的特点146

7.7.3　增量控制型数字阀146

7.7.4　脉宽调制型数字网147

7.7.5　性能指标148

7.7.6 应用150

附录7-1　几种溢流阀弹簧功能的对比151

附录7-2　溢流阀功率域上、下、右三条极限曲线的含义及主要影响因素（参见图7-13）151

附录7-3 比例溢流阀的若干共性问题152

附录7-4 三通减压阀用于精细控制示例——双级三通减压阀的输出压力作为溢流阀调压弹簧的控制压力153

附录7-5　插装式比例阀过流窗口计算模型154

第8章　电流比例流量控制阀155

8.1　节流控制的基本原理及分类155

8.1.1 基本原理155

8.1.2 分类155

8.2.1　单级比例节流阀156

8.2　电液比例节流阀156

8.2.2　先导式比例节流阀159

8.2.3 比例节流阀的基本特性分析163

8.2.4 比例节流阀的选用原则165

8.3 电液二通比例流量阀167

8.3.1 传统减压节流型二通比例流量阀167

8.3.2 流量—力反馈型二通比例流量阀171

8.3.3 流量—电反馈型二通比例流量阀175

8.4 电液三通比例流量阀177

8.4.1 定差溢流型三通比例流量阀179

8.4.2 定差溢流型三通流量阀的若干变型180

8.5 电液比例压力流量复合控制阀185

8.6 电液比例控制流量阀的工程应用186

第9章 电液比例方向阀188

9.1 电液比例方向阀的特点与分类188

9.1.1 电液比例方向阀的特点188

9.1.2 电液比例方向阀的分类189

9.2　直接控制式比例方向节流阀189

9.2.1 普通型直控式比例方向节流阀189

9.2.2　位移—电反馈直控式比例方向节流阀190

9.3　先导式比例方向节流阀191

9.3.1 先导压力控制型比例方向节流阀191

9.3.2　级间位置反馈型比例方向节流问193

9.3.3 位移—力反馈型比例方向节流阀194

9.3.4　位移—电反馈型比例方向节流阀196

9.4 比例方向节流阀的设计与工程应用199

9.4.1 控制阀口设计199

9.4.2 滑阀机能与中间过渡形式199

9.4.3 非对称型节流阀口200

9.4.4 无泄漏的比例方向节流阀系统202

9.4.5 比例方向节流阀的I-qv特性202

9.4.6 用控制特性曲线选用比例方向节流阀的示例205

9.5　比例方向流量阀206

9.5.1　定差减压型电液比例方向流量阀206

9.5.2 定差溢流型电液比例方向流量阀212

9.5.3　适应超越负载的出口压力补偿控制213

9.5.4 带位移—流量—压力反馈节流口的负载补偿型比例方向流量阀215

9.5.5 流量反馈型比例方向流量阀217

9.5.6 基于压差传感的电液进、出口节流独立调节原理的比例方向流量阀218

9.6　插装式比例阀221

9.6.1　二通插装式比例阀221

9.6.2　三通插装式比例方向阀225

9.7　伺服比例阀226

9.7.1　从比例阀到伺服比例阀226

9.7.2　伺服比例阀228

9.7.3　伺服比例阀产品示例231

9.7.4 工作状态与零位死区的说明234

10.1.2　按各联换向阀之间的油路连接方式分类237

10.1.1　按阀体结构形式分类237

第10章　多路换向阀237

10.1　多路阀的分类237

10.1.3 按液压泵的卸荷方式分类——六通型多路阀与四通型多路阀239

10.1.4 按换向阀阀体内的油道加工方式分类240

10.1.5　按换向阀的操纵方式分类240

10.1.6　按换向阀的通道及位数分类241

10.2　六通型多路阀的特性242

10.2.1　六通型多路阀中位卸荷与起压过程特点242

10.2.2　六通型多路阀的流量微调与压力微调特性242

10.2.3 六通多路阀附加的负流量控制系统243

10.3.1 四通多路阀的开中心负载敏感系统244

10.3 四通型多路阀的特性244

10.3.2 四通多路阀的闭中心负载敏感系统246

10.3.3　抗流量饱和的同步操作系统247

10.4　电液比例多路阀248

10.4.1 电液比例多路阀的先导级248

10.4.2 比例多路阀典型结构的油路原理图248

附录10-1 关于LSC系统抗饱和特性的简要分析250

附录10-2　具有抗饱和特性多路阀的典型结构（RC64127/09.97，与负载压力无关的流量分配多路阀（LUDV）251

第11章　液压泵的变量控制与电液比例泵254

11.1　容积式泵基本工作原理254

11.1.1　变量调节原理与基本分类254

11.1.2　容积调节变量泵的基本类型256

11.1.3 电液比例变量泵257

11.2 电液比例控制排量调节泵258

11.2.1　位置直接反馈式排量调节258

11.2.2　位移—力反馈式排量调节261

11.3 比例控制压力调节泵261

11.3.1　基本功能与主要应用261

11.3.2　基本工作原理与特性262

11.3.3 工程应用264

11.4 比例控制流量调节泵（恒流泵，负载敏感泵）266

11.4.1 传统压差控制型266

11.4.2 内含流量传感器检测反馈型流量调节泵267

11.5　功率调节泵（恒功率泵）268

11.4.3 电反馈型268

11.5.1　带压力和位置反馈的恒功率调节泵269

11.5.2　现场可调的恒功率调节泵269

11.5.3　双泵总功率控制269

11.5.4　速度敏感控制271

11.6　复合控制变量泵272

11.6.1　传统方式的压力流量复合控制变量泵273

11.6.2 内含流量传感器的压力流量复合控制变量泵273

11.6.3 传统型压力流量复合控制变量泵控制油路的优化方案274

11.6.4 电反馈多功能复合比例控制变量泵277

11.6.5　压力流量功率复合控制变量泵278

11.6.6 压力流量功率复合控制变量泵的压力切断和正负流量控制280

11.7　容积调节变量泵的若干要点281

11.8　时间调节变量泵简介282

第12章　液压缸283

12.1　概述283

12.2　分类与安装方式283

12.2.1　分类283

12.2.2　安装方式284

12.3　稳态特性与参数284

12.3.1　基本参数284

12.3.2　稳态特性参数285

12.3.3　与液压缸质量相关的特性286

12.3.4　液压缸试验回路289

12.3.5　液压缸试验方法291

1 2.4　主要构件设计计算292

12.4.1 缸筒壁厚δ的计算293

12.4.2　活塞杆直径计算293

12.5　动态性能分析295

12.5.1　基本方程296

12.5.2 四边滑阀控制双出杆液压缸的传递函数297

12.5.3 双边滑阀控制单出杆液压缸的传递函数298

12.6　典型结构299

12.6.1　普通液压缸299

12.6.3 多级单作用伸缩液压缸300

12.6.2　增压液压缸300

12.6.4 多级同步液压缸301

12.6.5　数字液压缸302

12.6.6　低摩擦液压缸303

12.6.7 带位移传感器的液压缸303

12.6.8　液压缸结构的新发展304

第13章　二次调节系统305

13.1 引言305

13.1.1 闭式容积传动系统305

13.1.2 功率适应系统（负荷传感系统）306

13.1.3 定压网络液压马达系统306

13.3　系统分类与分析307

13.2　定压网络液压马达调节系统的原理、特点及应用307

13.4　二次调节系统的应用310

第14章 电液比例元件测试技术312

14.1 电液比例元件测试系统组成312

14.2　测量系统314

14.2.1 测量误差与等级314

14.2.2　测量仪器的选择及校准315

14.2.3　检测点的设置316

14.3 电液比例元件的主要性能与技术指标316

14.3.1　稳态控制特性317

14.3.2　稳态负载特性320

14.3.3　阶跃响应特性321

14.3.4　频域响应特性323

14.4　通用试验条件与装置324

14.4.1 工作油液324

14.4.2　油源装置325

14.4.3 加载装置方案与应用326

14.4.4 阀口恒压差控制方案328

14.4.5　动态特性检测对试验系统的要求329

14.5 电液比例元件试验回路及试验方法333

14.5.1　电液比例压力阀试验回路及试验方法334

14.5.2 电液比例流量阀试验回路及试验方法335

14.5.3 比例方向阀试验回路及试验方法337

14.5.4 电液比例液压泵试验回路及试验方法345

14.6　环境与寿命试验352

14.6.1　环境试验352

14.6.2　寿命试验352

14.7　液压计算机辅助测试技术362

14.7.1　计算机辅助测试技术的特点363

14.7.2　液压测试方案的选择363

14.7.3　液压CAT测控系统的整体架构364

14.7.4 液压CAT技术的硬件组成365

14.7.5 液压CAT系统软件设计要点366

14.7.6　数据采集技术368

14.7.7 液压CAT技术的发展趋势370

第15章　电液比例控制系统及其设计计算371

15.1　电液比例控制系统的基本类型及应用实例371

15.1.1　电液比例压力控制系统371

15.1.2 电流比例速度控制系统373

15.1.3 电流比例方向流量控制系统375

15.1.4 电液比例位置控制系统378

15.2 电液比例控制系统的设计计算381

15.2.1 电液比例控制系统的设计原则与示例382

15.2.2 比例阀的选用384

15.2.4 系统固有频率的校核387

15.2.3 考虑液压缸面积比和阀口面积比时，比例方向阀阀口压差的计算387

15.3 电液比例控制系统（速度控制系统——电梯）390

15.3.1 液压电梯电流比例速度控制系统的组成及原理390

15.3.2 液压电梯电液比例速度控制系统的设计392

15.3.3　液压电梯电液比例速度控制系统调试及分析397

15.4　典型电液控制系统示例397

15.4.1　塑料注射机系统397

15.4.2　全液压深孔钻机系统409

15.4.3　撒盐车系统410

15.4.4　扶梯起动与制动缓冲系统411

16.2.1　油液密度413

16.2　理化性质和技术性能413

16.2.2　黏度和有关特性413

第16章　油液与污染控制413

16.1　概述413

16.2.3 可压缩性416

16.2.4 比热416

16.2.5　抗燃性416

16.2.6　凝点或倾点417

16.2.7 酸值417

16.2.8　抗腐蚀性417

16.2.9　润滑性与抗磨性417

16.2.12　材料的相容性418

16.3　油液的分类418

16.2.11　抗泡性和空气释放性418

16.2.10　氧化安定性和热稳定性418

16.3.1　矿物油型和合成烃型液压油419

16.3.2　难燃液压液421

16.3.3　专用液压油（液）422

16.4　黏度分类423

16.5　液压油代号424

16.6　油液的污染及控制425

16.6.1　清洁度与污染危害性425

16.6.2 油液的污染途径425

16.6.3 油液污染的控制425

16.6.5 油液清洁度等级的选择426

16.6.4　污染度的表达426

16.7　液压油（液）的选用427

16.7.1　选用准则427

16.7.2　选择步骤428

16.8 电液比例（伺服）系统对油液的要求428

第17章　液压元件及系统的数字仿真430

17.1 概述430

17.1.1　仿真的基本概念430

17.1.2　仿真技术在开发比例控制技术中的应用430

17.2　数值计算方法431

17.3　常用液压数字仿真软件简介433

17.3.1 现代液压仿真软件的特点433

17.3.2　常用液压数字仿真软件简介434

第18章　液压元件流场仿真和液动力443

18.1　概述443

18.1.1 计算流体力学的发展443

18.1.2 流场仿真的基本步骤443

18.1.3 FLUENT软件简介444

18.2　液压元件流场仿真445

18.2.1 液压元件流场仿真的意义445

18.2.2　液压元件流场仿真的分类445

18.2.3　流场仿真在液压元件中的应用446

18.3　滑阀和锥阀液动力446

18.4　非全周开口滑阀稳态液动力450

参考文献455