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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