数字与智能液压元件及应用

第1 章　数字液压控制概述1

　1.1　数字液压技术的概念与特点　/ 1

　　1.1.1　数字液压技术的概念　/ 1

　　1.1.2　电液数字控制技术的特点　/ 2

　1.2　数字液压元件的分类　/ 2

　　1.2.1　广义数字液压元件与狭义数字液压元件　/ 2

　　1.2.2　电液间接与直接数字控制技术　/ 3

　　1.2.3　数字压力阀、数字流量阀和数字方向流量阀　/ 4

　1.3　数字阀国内外研发与应用概况　/ 5

　　1.3.1　国外研发与应用概况　/ 5

　　1.3.2　国内研发与应用概况　/ 6



第2 章　增量式电液数字控制技术及应用7

　2.1　增量式数字阀及应用　/ 7

　　2.1.1　增量式数字阀概述　/ 7

　　2.1.2　数字控制旋芯式比例插装阀　/ 12

　　2.1.3　基于数字同步阀的液压同步系统　/ 16

　　2.1.4　双缸四柱液压机同步控制系统　/ 17

　　2.1.5　2D 高频数字阀在电液激振器中的应用　/ 21

　　2.1.6　基于2D 高频数字阀的高速数控冲床液压系统　/ 25

　　2.1.7　车辆换挡用2D 数字缓冲阀　/ 27

　　2.1.8　材料试验机电液数字同步举升系统　/ 31

　　2.1.9　数字阀在*材料试验机中的应用　/ 35

　　2.1.10　电液数字控制技术在提升装置中的应用　/ 36

　　2.1.11　数字阀在船舶液压舵机控制中的应用　/ 38

　2.2　高压高频响数字溢流阀设计实例　/ 41

　　2.2.1　技术方案　/ 41

　　2.2.2　关键零部件设计及选型　/ 45

　2.3　步进电动机驱动的数字控制轴向柱塞变量泵　/ 48

　　2.3.1　250CKZBB 电液伺服变量泵　/ 48

　　2.3.2　单片机控制的数字变量轴向柱塞泵　/ 49

　2.4　步进电动机驱动的数字液压缸及应用　/ 51

　　2.4.1　数字控制液压伺服系统及在冲压工艺中的应用　/ 52

　　2.4.2　数字液压缸在数控折弯机液压系统中的应用　/ 54

　　2.4.3　新型数字液压缸　/ 58

　　2.4.4　电液步进缸的测试　/ 60

　2.5　步进电动机驱动的数字液压马达及应用　/ 64

　　2.5.1　数字液压马达的特点　/ 64

　　2.5.2　数字液压马达在风电变桨距控制中的应用　/ 64



第3 章　高速开关式电液数字控制技术及应用70

　3.1　高速开关式数字阀　/ 70

　　3.1.1　高速开关式数字阀概述　/ 70

　　3.1.2　基于数字流量阀的负载口独立控制　/ 74

　　3.1.3　基于并联开关阀技术的新型数字液压阀　/ 78

　　3.1.4　电液比例数字控制　/ 81

　　3.1.5　电液伺服数字控制　/ 84

　3.2　高速开关式数字阀的应用　/ 86

　　3.2.1　数字阀在电控液压动力转向系统中的应用　/ 86

　　3.2.2　新型高速数字开关阀为导阀的多路换向阀　/ 89

　　3.2.3　自动变速器主油压调节用数字比例溢流阀　/ 91

　　3.2.4　擦窗机台车液压调平系统　/ 96

　　3.2.5　数字逻辑插装式水轮机调速器及其应用　/ 100

　　3.2.6　数字阀控制系统在板带跑偏中的应用　/ 104

　　3.2.7　数控剪板机带钢纠偏系统　/ 107

　3.3　高速开关阀控制的数字变量泵　/ 109

　　3.3.1　高速开关阀控制的变量叶片泵　/ 109

　　3.3.2　压力流量双反馈的电控变量泵　/ 110

　　3.3.3　变频调速与高速开关阀复合控制的数字变量泵　/ 113

　3.4　高速开关阀控制的数字液压缸　/ 115

　　3.4.1　数字液压缸的原理与应用　/ 115

　　3.4.2　内循环数字液压缸　/ 119

　　3.4.3　四腔室数字液压缸　/ 121

　3.5　高速开关阀控制的数字液压马达　/ 124

　　3.5.1　液压马达数字调速系统　/ 124

　　3.5.2　基于PWM 高速开关阀控制的旋转平台　/ 127

　3.6　高速开关式数字液压阀及其阀控系统发展和展望　/ 128

　　3.6.1　高速开关式数字液压阀的发展历程　/ 128

　　3.6.2　数字阀控制技术　/ 132

　　3.6.3　可编程阀控单元　/ 134

　　3.6.4　数字液压阀发展展望　/ 135



第4 章　智能液压元件及应用137

　4.1　智能液压元件概述　/ 137

　　4.1.1　液压技术的发展　/ 137

　　4.1.2　智能液压元件的特点　/ 138

　　4.1.3　智能液压元件应用的效益　/ 140

　4.2　智能液压阀及应用　/ 141

　　4.2.1　DSV 型数字智能阀　/ 141

　　4.2.2　数字阀PCC 可编程智能调速器在水电站中的应用　/ 142

　　4.2.3　新型与智能型伺服阀　/ 147

　　4.2.4　EATON 智能液压阀——AxisPro 系列比例阀　/ 151

　　4.2.5　基于双阀芯控制技术的智能液压阀及应用　/ 156

　4.3　基于智能材料的液压元件　/ 160

　　4.3.1　压电晶体及其在液压阀中的应用　/ 160

　　4.3.2　电流变液技术在液压控制中的应用　/ 166

　4.4　智能液压泵及应用　/ 170

　　4.4.1　军用机机载智能泵源　/ 170

　　4.4.2　机载智能泵源系统负载敏感控制　/ 175

　　4.4.3　大型客机液压系统　/ 180



第5 章　智能液压集成系统191

　5.1　现场总线在液压智能控制中的应用　/ 191

　　5.1.1　现场总线的概念　/ 191

　　5.1.2　基于嵌入式控制器与CAN 总线的挖掘机智能监控系统　/ 192

　　5.1.3　基于CAN 总线的液压混合动力车智能管理系统　/ 196

　　5.1.4　CAN 总线在平地机液压智能控制系统中的应用　/ 200

　　5.1.5　液压驱动四足机器人控制系统　/ 203

　　5.1.6　基于双RS485 总线的液压支架运行状态监测系统　/ 207

　　5.1.7　数控液压板料折弯机控制系统　/ 213

　　5.1.8　汽车大型覆盖件液压机柔性冲压生产线　/ 217

　　5.1.9　基于PROFIBUS-DP 现场总线的管材拉拔机控制系统　/ 221

　　5.1.10　液压插销升降装置电控系统　/ 224

　　5.1.11　现场总线型液压阀岛　/ 228

　　5.1.12　基于工业以太网的液压步行机器人　/ 232

　5.2　智能器件与液压元件集成系统及应用　/ 237

　　5.2.1　汽车液压支腿集成式智能调平系统　/ 237

　　5.2.2　阀门液压智能控制装置　/ 240

　　5.2.3　电液智能控制器在风洞控制中的应用　/ 242

　　5.2.4　智能型集成电液伺服系统　/ 245

　　5.2.5　分布智能的电液集成系统　/ 248

　　5.2.6　智能液压动力单元　/ 251

　　5.2.7　智能传感器在电液伺服同步控制中的应用　/ 256

　　5.2.8　基于IEEE1451.2 标准的智能液压传感器模块　/ 258

　　5.2.9　基于PLC 及SWP 智能仪表的步进梁液压监控系统　/ 262

　　5.2.10　高温液压源智能温度控制　/ 264

　5.3　基于智能传感器的火炮姿态调整平台设计实例　/ 267

　　5.3.1　整体设计　/ 268

　　5.3.2　液压控制系统设计　/ 269

　　5.3.3　智能倾角传感器设计　/ 269

　　5.3.4　倾角控制系统软件设计　/ 276

　5.4　液压系统功率智能仪表设计应用实例　/ 278

　　5.4.1　船舶液压系统功率传感器设计　/ 278

　　5.4.2　智能仪表电路的硬件设计　/ 279

　　5.4.3　智能仪表电路的软件设计　/ 286

　　5.4.4　液压功率智能仪表的实验与分析　/ 291



参考文献295