电液控制技术

电液控制技术（精选7篇）

篇1：电液控制技术

参考书

1．电液控制技术,易孟林，曹树平，刘银水主编,华中科技大学出版社 ,2010

2．液压控制系统及设计,作者：张利平,图书出版社：化学工业出版社,2007

3．液压控制系统的分析与设计, 卢长耿，李金良编著,北京市：煤炭工业出版社,2000

4．电液伺服与电液比例控制技术, 扬逢俞编著,清华大学出版社出版,2000

课堂交流题目

第一次

1.典型电液伺服阀的结构及工作原理

2.典型电液比例阀的结构及工作原理

3.典型电液数字阀的结构及工作原理

第二次

1.电液伺服阀的力矩马达性能分析

2.液压放大器性能分析

第三次

1.电液伺服阀性能分析

2.比例电磁铁性能分析

3.比例阀性能分析

第四次

1.典型数字阀性能分析

2.典型电液伺服系统性能分析

篇2：电液控制技术

School of Mechanical Engineering

机械电子工程专业

学 院：＿机械工程学院＿＿＿ 专 业：＿＿机电工程＿＿＿＿ 班 级：＿＿机电103＿＿＿＿ 学 号：＿1008030259＿＿＿＿ 学生姓名：＿＿王茂坤＿＿＿＿＿ 日 期：＿2012/12/4＿ ＿

工程机械底盘机构液压传动装置论文

0.前言

电液控制技术不仅应用于工业方面，还在生活、军事等方面有着广泛的应用。小到日常生活中的日用品，大至国家的军事、国防、航空航天等电液控制技术都得到了充分的利用。例如应用于国防工业的航空航天、海洋工程、武器、舰船；民用工业的运输业、石油化工、车辆与工程机械以及机器人等领域。各大院校相关专业的实验室，如机械专业，土木工程专业在试验台对加载试验件进行反复试验的过程中，大量运用液压伺服控制系统。电液控制技术的发展不仅推动着我国工业的发展，还让人们的生活水平有了提高，并且增强了我国的军事力量。电液控制技术作为连接机电技术和大功率工程控制设备之间的桥梁，它的开发与普及，使工程系统的控制技术进入了现代控制工程的新行列，不同程度地确立了机电一体化的技术优势。

1.工程机械底盘液压传动装置介绍

1.1工程机械底盘液压传动装置的用途介绍

工程机械底盘液压传动装置以连续旋转的运动形式在发动机与行走装置之间传递动力。近十多年来，液压传动在工程机械行走系统中的应用取得了长足进展，挖掘机械、路面机械等非牵引机械几乎全为液压传动，即使典型的牵引机械如装载机、平地机、推土机等也在大量采用液压传动，并以迅猛之势快速发展。

1.2工程机械底盘液压传动装置的类别

工程机械底盘液压传动装置可分为两类：（2）液力传动装置 主要用于对使用和主机性能要求较高的铲土运输机械和内燃叉车等产品，其中液力变矩器和动力换挡变速器作为底盘动力传动中的无级变速元件，可以使主机具有良好的自动适应性和操作性能。（3）静液压传动装置 主要用于液压挖掘机以及对主机性能要求较高的推土机，装载机，路面机械，压路机和内燃叉车等产品和静液压变速、转向系统和工作装置上，使主机具有良好的无级变速和操作性能。

1.3工程机械底盘液压传动装置的结构

工程机械底盘液压装置中的液压泵、马达、连接管道及其控制阀组在结构上可以有多种组合方式，按布局形式可以分为“整体式”和“分置式”两类；按液压马达与行走装置之间的连接，有“高速方案”和“低、中速方案”；按泵、马达数量可分为单泵、单马达，单泵、多马达，多泵多马达等。

1.4工程机械底盘液压传动装置的工作过程 由于正、反方向行走及制动等要求，工程机械底盘液压传动装置的泵、马达大多采用闭式回路方式（如图）。

基于效率方面的考虑，工程机械底盘闭式液压传动装置均采用容积调节方式来变速，主要调节参数为变量泵和变量马达的排量比，其基本组成如图所示。

为合理解决发动机、液压传动装置、负荷之间的参数匹配，以利功率利用，同时最大限度的提高元件工作寿命并降低成本；根据不同机械作业要求，选择无变速器式或简单变速器式液压传动装置，提高传动装置性能降低成本并简化控制方式等问题，液压控制引入微型计算机、各类传感元件和电液比例阀，通过传感器检测车辆各种状态参数，反馈给计算机。通过计算机运算输出理想的控制目标指令，使车辆在整个工作范围内达到自动化控制，机器的燃料经济性、动力性、作业生产率达到最佳值。例如泵转速控制原理图

以牵引型履带驱动方式为例说明其工作过程。牵引型履带驱动原理如图所示。

两侧履带分别由两个对称的双马达减速驱动装置驱动，通过控制两侧液压泵的不同排量及供油方向，可以实现前进、后退、直行、转弯等功能。由于为双泵供油方式，为操纵方便以及达到液压系统与发动机良好匹配，液压泵选用电动比例排量控制，通过与微控制器相结合，将发动机的转速、供油量参数和液压系统压力、泵排量等参数纳入控制其计算，使发动机和液压泵达到最佳匹配和自动控制。马达1为主传动元件，完成主要工作，宜选用高速变量马达；马达2可选用高速变量马达，亦可选用具有“自由轮”工况的内曲线多作用低速大扭矩马达或具有“真空”工作能力的摆缸式中速马达。当两个马达均为高速变量马达时，可以在最低转速和最高转速之间进行连续无级变速；马达2为低速或中速马达时，通过两马达的不同排量组合和交替工作可形成3—4个档位。马达的变量控制方式可采用微控制器控制方式和高压自动变量方式，前者性能好但比较麻烦，后者则简单可靠，应用普遍。

1.5工程机械底盘液压传动装置的性能与特点

1）.液压传动装置中泵与马达为可分式结构形式。这种形式便于元件布置，给工程机械设计带来极大方便，使结构多样化并提高性能。2）.转矩双向传递。这一性能使闭式液压传动无需变速装置即可实现前进、倒退操作，同时具有反拖制动能力，操纵方便，感觉良好，可减少刹车功率和磨损，可利用只懂得回流能量驱动另一个液压泵的执行元件。3).操纵和控制的多样性。液压车辆这种快速机动性和操纵灵活性大大提高了作业能力。4）.液压传动调速准确、刚度大。速度与负荷之间无必然联系，只要不认为调速，即使外负荷变化车辆的速度也基本不变。

5).多装置系统的匹配性。整机功率可任意分配，可任意变换转速和扭矩并保持高效率。6).传动性能与效率。低速时工作压力与发动机功率相匹配，使车辆加速性能良好，功率利用充分，传动效率高。

2.工程机械底盘液压传动装置与机械电子工程专业的紧密结合

2.1工程机械底盘液压传动装置属于机电一体化技术应用实例

工程机械底盘液压传动装置属于电液控制技术的范畴，而电液控制技术是电气与液压技术的结合，电液控制技术与机电一体化技术是相互交融、相互包含的；工程机械底盘液压传动属于《工程机械液压传动》课程，它是工程机械的核心课程，属机械电子工程专业。工程机械底盘液压传动装置涉及机械技术、计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、计算机与信息技术等技术，属机械电子工程技术。从它所属类别、技术要素和应用的领域三个方面说明了工程机械底盘液压传动装置与机械电子工程是紧密结合的。

2.2工程机械底盘液压传动装置中的电液控制工程系统涉及哪些机电一体化技术

工程机械底盘液压传动装置中，传动机构如齿轮，执行机构如轮子、履带等属于机械技术；微型计算机接受反馈信息与发送控制信息控制液压阀等元件属于计算机与信息技术；泵的排量自动适应于外部负载的变化而变化，以达到最佳的功率与力的输出、计算机根据反馈的信息控制执行元件工作于最佳的工况下等属于自动控制技术；检测液压系统中的压力流量、检测机器的运动速度等均属于传感检测技术；要求原动机（如电机）跟随控制信号变化，用到伺服技术等。

2.3机电一体化技术的技术体系结构

机电一体化技术包括机械技术、计算机与信息技术、系统技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术等。

2.4工程机械底盘液压传动装置中所涉及的技术我还没有学到的有：

工程机械底盘液压传动所涉及的技术中，像自动控制技术、传感检测技术、计算机与信息技术、伺服技术等，对于我这个大三上学期的学生来说是没有学到的。

3.机械电子工程专业的基本论述

3.1 机械电子工程专业的基本属性（所属学科、具体专业、专业涉及的学科）

机械电子工程专业属机械工程与自动化专业。机械电子工程专业包括基础理论知识和机械设计制造方法，计算机软硬件应用能力，能承担各类机电产品和系统的设计、制造、试验和开发工作。机械电子专业可细分为机械电子系统，微型，超微型机械和生物机械。机械电子是工程科学中的一个跨学科专业，在机械制造、电子工程和计算机科学等学科的基础上建立起来的。

3.2 机械电子工程专业的地位、研究的对象及要解决的问题

机械电子工程专业属国家二级学科重点学科，是20世纪80年代随着微电子技术高速发展而兴起的一门新技术。机械电子工程是在机构的主功能、动力功能、信息与控制功能上引进了电子技术，并将机械装置与电子设备以及软件等有机结合而成的系统的总称。它的需求背景是工厂自动化、办公自动化、家庭自动化以及社会服务自动化等。它所研究的对象正是在这些需求下的各种各样的精密机械与微电子紧密结合的机器、机器人等。它除了要解决当今人们对自动化产品的需求，为了能适应快速变化的市场需求和提高产品在市场中的竞争力，机械电子工程还要向着自动化程度越来越高的柔性制造系统、计算机集成制造系统的方向发展。这就是它所要解决的问题。

3.3 与机械电子工程专业密切相关的主要课程有

主要专业课程：机械制图、机电一体化系统设计、电机与控制、工程材料、电工与电子技术、工程力学、机械设计基础、液压与气动技术、机械制造技术基础、单片机原理与接口技术、C语言程序设计、机床电气自动控制技术、数控技术、工业机器人、可编程序控制器原理及应用、传感器原理及应用、光电技术与系统、变流技术与交流调速、电液控制工程、工程软件应用等。

3.4 机械电子工程专业能够从事的工作

机械电子专业毕业生能够面向工商企业、学校、研究院（所）和政府部门，从事机电一体化产品（如数控机床）及机电一体化系统的设计、制造、开发、技术服务、教育培训、管理与维护等专业技术工作，能从事现代制造技术方面的研究与管理工作。

4、电液控制工程技术及应用重要性的基本看法

4.1电液控制工程技术发展的历程

古埃及时期就已经出现液压技术。到了在第一次工业革命时期，液压技术的到了一个快速的发展阶段。在此期间,多种液压机械装置特别是液压阀得到开发和利用,使液压技术的影响力大增。18世纪出现了泵、水压机及水压缸等。19世纪初液压技术取得了一些重大的进展, 其中包括采用油作为工作流体及首次用电来驱动方向控制阀等。第二次世界大战期间及战后,电液技术的发展加快。出现了两级电液伺服阀、喷嘴挡板元件以及反馈装置等。20世纪50～60年代则是电液元件和技术发展的高峰期,电液伺服阀控制技术在军事应用中大显身手,特别是在航空航天上的应用。电液伺服动作器也被用于空间运载火箭的导航和控制。电液控制技术在非军事工业上的应用也越来越多,最主要的是机床工业。其次是工程机械。在以后的几十年中,电液控制技术的工业应用又进一步扩展到工业机器人控制、地质和矿藏探测、燃气或蒸汽涡轮控制等领域。电液比例控制技术及比例阀在20世纪60年代末70年代初出现。70年代,随着集成电路的问世及其后微处理器的诞生,基于集成电路的控制电子器件和装置广泛应用于电液控制技术领域。

4.2电液控制工程技术内涵与技术体系

电液控制技术包括电液比例技术和电液伺服技术，是现代控制工程的基本技术要素，它融合了液压技术、微电子技术、检测传感技术、计算机控制技术、及自动化控制理论等技术与理论。

4.3电液控制工程系统的类别 按液压控制元件分类，电液控制工程系统分为节流控制系统和容积控制系统。节流控制系统又分为伺服控制系统、比例控制系统和脉冲控制系统；容积控制系统又分为液压泵控制系统、液压马达控制系统和联合控制系统。按被控制参数分类，分为位置（或转角）控制系统、速度（或转速）控制系统、压力（或压差）控制系统、力（或扭矩）控制系统和其他参数控制系统（如温度、加速度等）。

4.4电液控制的应用范围

由于电液控制具有结构简单、尺寸小、作用力大、快速的频率响应能力，并且有较好的灵活性和适应能力等优点，因此作为控制领域的一个重要研究对象，它在工程技术中受到了广发的研究和应用。比如应用于国防工业的航空航天、海洋工程、武器、舰船；民用工业的运输业、石油化工、车辆与工程机械以及机器人等领域‘各大院校相关专业的实验室，如机械专业，土木工程专业在试验台对加载试验件进行反复试验的过程中，大量运用液压伺服控制系统。

4.5电液控制技术的发展趋势

为适应液压伺服系统向高性能、高精度和自动化方向发展需要，电液控制技术发展趋势将体现在 1）虚拟化 利用CAD技术全面支持伺服阀从概念设计、外观设计、性能设计、可靠性设计到零件详细设计的全过程，并把计算机辅助设计、计算机辅助分析、计算机辅助工艺规划、计算机辅助检验、计算机辅助测试和现代管理系统集成在一起，建立计算机制造系统使设计与制造技术有一个突破性的发展。2）智能化 发展内藏式传感器和带有计算机、自我管理技能的智能化伺服阀，进一步开发故障诊断专家系统通用工具软件，实现自动测量和诊断。3）数字化 电子技术与液压技术的结合的一个方向。通过把电子控制装置安装与伺服阀内后改变阀的结构等方法，形成了种类众多的数字产品。4）微型化 随着液压技术的进步及竞争的加剧，微型伺服阀的技术以体积小、重量轻、单位功率大等优点而越来越受到重视。5）绿色化 减少能耗、泄露控制、污染控制。将发展降低内耗和节流损失技术以及无泄漏元件，如实现无管连接，研制新型密封等。

5.体会与感想

电液控制技术课程的学习拓宽了我的事业，让我了解了更多的科技前沿，让我懂得用理性和专业的眼光与思维去学习思考。电液控制技术，向我们展现了机械行业的魅力。例如工程机械中的盾构，在挖隧道这些高强度的工程作业中，普通的机械设备是完全没有足够的能力胜任的。只有液压传动才有这样强大而稳定的力量。盾构就是电液控制技术的成功实例。电液控制工程几乎涉及到所有的工程机械中，它可以说是一个国家工业技术水平的标志。二战期间，电液控制工程技术决定了军事实力的强弱。七十年后的今天，它仍是军事技术中的关键技术。然而，我国的电液技术仍存在很多不足。如高压工作系统存在较严重的泄露，使用寿命相对短等，跟国外先进的液压技术仍存在一定的差距。发展技术不是一辈人的事。作为一名大三学生，努力学好专业知识是我们的职责与荣耀。

通过这门课程的学习，使我对机械电子工程专业有了更进一步的认识和了解，对于我以后的专业课的学习有一定的指导意义。这门课程作为一门选修课程，虽然学习的内容不深入，仅仅停留在了认识层面，但是对我以后的自主学习具有很重要的指导价值。【参考文献】

1.姚怀新著.行走机械液压传动与控制.北京：人民交通出版社，2001.12 2.吴根茂、邱敏秀等著.实用电液比例技术.杭州：浙江大学出版社，2006.8 3.中国力学学会流体控制工程专业委员会行走机械电液控制技术专题研讨会暨第六届全体委员会会议.2010年.秦皇岛.《液压与气动》2010.05 4.百度百科：http://baike.baidu.com/view/215120.htm

篇3：电液控制技术

熨平板的伸缩过程是熨平板基础段保持不动,左、右伸缩段在伸缩液压缸的带动下,随液压缸行程的变化而相对基础段发生宽度变化。其液压系统原理如图1所示。主要由油箱、齿轮泵、溢流阀、三位四通电磁阀、分流阀、冷却器和左、右伸缩液压缸等部分组成。

2. 熨平板伸缩电控系统的组成

伸缩工作系统的电控系统如图2所示。主要由三位开关、二极管、电磁铁、继电器、示警灯等部分组成。

图2中,A为左缩进电磁阀,B为左伸出电磁阀,C为左遥控盒示警灯,D为伸缩继电器,E为右缩进电磁阀,F为右伸出电磁阀,G为右遥控盒示警灯。

3. 电液控制工作原理

考虑到摊铺机行驶状态下的安全性,伸缩系统在此状态下是关闭的,不能进行伸缩工作;只有在摊铺作业状态下伸缩系统才可以进行伸缩。以左液压缸缩进为例,对熨平板伸缩工作过程的电液控制原理进行说明。

用手扳动三位开关S1由中(0)位转换到1位,接通1、2线,H1线路通电,左遥控盒示警灯亮,K1继电器控制液压系统组合阀,使三位四通电磁阀4的M5端通电油路接通,电磁铁Y1通电打开电磁阀6的M1端的液压油路。发动机带动分动箱将动力传递给齿轮泵2,齿轮泵2从油箱1吸油,溢流阀3对液压系统压力进行调节,高压油经阀4的A口,经分流阀5至阀6的P口,从阀6的A口进入左伸缩缸9的有杆腔;无杆腔的油路与油箱连通,形成低压,从阀6的B口,经阀6的T口、冷却器8后回到油箱。伸缩缸在高油压作用下缩回,当行程达到摊铺作业的宽度要求时,松开三位开关,S1回到中位(0),1、2线断开,左遥控盒示警灯灭,电磁阀4和电磁阀6均回到中位,左伸缩缸9的有杆腔与高压油路断开,无杆腔油路与油箱断开,此时液压缸行程即熨平板的摊铺宽度不再变化,左伸缩缸缩回的工作过程结束。

1.油箱2.齿轮泵3.溢流阀4、6、7.三位四通电磁阀5.分流阀8.冷却器9.左伸缩液压缸10.右伸缩液压缸

4. 故障案例

故障现象一:液压缸无力缩回。从两个方面分析判断原因,一是油路工作压力是否达到额定压力8 MPa,将压力表与三位四通电磁阀4A口的测压接头连接,观察表的读数,若压力不够,应检测溢流阀3,并将其压力调到8 MPa;二是三位四通电磁阀是否能正常工作,可拆开检查阀芯磨损情况和弹簧是否损坏或找一个好的三位四通电磁阀接入回路作对比判断。

篇4：电液控制技术

公司技术中心科技人员近190人，其中享受国务院政府津贴专家5人，研究员6人，高级工程师30余人，中、高级职称人员占全部总人数的50%，形成了一支老中青搭配合理，创新意识强烈、充满活力的科技研发队伍。聘请外部专家9人，其中6人为国务院政府津贴专家，博士4人。多年来根据市场需求形成了电液控制技术、高水基液压控制技术、无人化开采技术、智能集成供液和工艺研发五个创新团队。

一、创新体系

天玛公司技术中心通过多年建设，建立了完善的创新体系。该创新体系以科技规划和任务需求为核心，形成了有效的创新能力。公司科技规划和年度任务需求的来源分为两个部分，一部分是根据公司的发展战略和中长期科技规划制定的年度任务，另一部分需求是来自煤矿用户的反馈、公司技术、产品市场的发展趋势的需要和市场的相关需求信息。技术中心的决策部门是公司技术委员会，咨询部门是专家咨询委员会，重大科技任务需经过专家咨询委员会的商讨，并最终经技术委员会的决策后由科技管理部门技术中心办公室组织落实。

公司科研项目分为系统研发类、技术预研类、技术开发类等六大类，根据项目类别的不同，科技管理部门组织相应的部门策划实施，过程管理由科技管理部门和质量工程师监督控制。产品孵化由工艺部门到生产中心进行产品试制等工作，样机出来后到相应的煤矿进行工业性试验，直至完成产品的定型。另外，在系统配套和产品应用过程中，技术问题由技术支持部门来协助完成。与高校和研究机构建立了产学研的合作模式，为科技创新提供了积极的外部力量。

二、组织机构和运行机制

天玛公司技术中心是公司整体创新体系的有机载体，实行技术中心主任负责制，设专家咨询委员会和技术委员会，对公司重大技术发展方向进行研讨，下设科技管理部门、技术战略发展部、电气自动化部、无人化项目部、液压研发部、工艺装备部、可靠性研究部、新产品技术支持部、孵化车间、无人化工程实验室、液压实验室和测试实验室等部门。在多年的创新活动中逐步完善、积累，建立了较为完备的管理制度和“二纵、三横、四方向”的科技来源架构，健全了组织机构，树立了完善的经费保障和奖励机制，充分保障了公司的创新活动。专家咨询委员会是公司技术战略的咨询机构，主要负责公司技术战略发展规划、重大项目和产品的咨询和评价；技术委员会是技术中心的技术战略决策部门，职责讨论确立公司的技术发展方向和战略规划，制定年度科研计划，对研发课题论证、审批，对新技术、新设备和产品的可行性和先进性组织论证，对技术中心系统引进的骨干技术人员进行资格、能力的考核和把关，对公司发生的重大的技术问题进行分析论证。

技术中心制定了相应的制度规范，建立了严密的科技活动投入预算、核算体系和以科研管理制度为基础以PLM管理系统为平台的集成创新模式；科研项目的管理实行年终考核制，按照计划指标和目标进行考核，跨年度项目必须设定年度考核指标，建立了达标、及格和不及格三个考核等级，根据考核等级对项目团队和负责人进行奖励和处罚。日常管理建立了每周例会制度，针对承担的国家项目建立了每月例会报告制度。技术中心建立了科研活动研发经费保障体系，有效的保障了公司的科研活动和创新能力，一是按照公司上年度的销售收入提取本年度的研发经费，研发经费投入比例至少占上年度销售额的5%，近年来达到8%；二是积极争取国家、省市、集团等上级单位的课题经费支持，近三年来共获经费支持5000万余元；三是积极与矿方开展横向课题合作。

技术中心建立了有效的激励机制。一是建立了股权激励机制，公司为优秀骨干员工提供了股权的购买机会，目前公司员工持股占公司股份的32%，增强了骨干员工的主人翁精神；二是建立了科技创新成果多指标量化评价体系，设立科技创新优秀成果奖；三是设立了多层次的奖励项目，包括创新贡献奖、优秀团队奖、青年岗位能手、优秀员工等，表彰为公司创造贡献的人员和团队，每年年底公司开展总结会时评选一次，四是制定了对专利申请人、项目承担者、论文发表者等多项奖励办法。

产学研合作取得积极成效。与清华大学、浙江大学、山东科技大学等高校进行技术交流，借助高校强大的模拟仿真技术及深厚的理论计算知识，对产品设计进行分析及优化；与“煤炭资源开采与环境保护国家重点实验室”和“煤矿采掘机械装备国家工程实验室”建立了合作关系，测试验证我公司的产品，改进设计；与美国麻省理工学院产业联盟建立了合作关系，借鉴各行业的尖端技术，应用到煤矿智能化开采中。加入了“中国矿业科学协同创新联盟”，积极践行产学研合作。

完善的科研条件建设为创新驱动提供了坚实的保障。一是技术中心建设了单独的研发、试验、测试等办公用楼；二是配置了一流的研发仪器设备，满足了研发过程的质量控制；三是建有国内最大压力和流量的高水基高压液压系统的测试系统，满足高水基产品开发的试验测试（压力等级：40MPa；流量等级：2000L/min）；四是建有行业一流的电控智能产品测试平台和系统级测试平台，满足产品开发的测试需求，保证产品的质量；五是建有一个产品孵化车间，为产品快速研制提供了强有力的保障。

三、创新能力和成果

一是公司通过攻克液压支架电液控制技术于2008年成功研制出我国首台套SAC型液压支架电液控制系统，打破了我国一直依赖进口的局面，几年来成功推动我国液压支架电液控制系统应用率从2008年的5%到目前的15%（国外100%）。目前已形成适合于薄煤层、中厚煤层、大采高煤层等不同系列的控制系统；二是通过攻克综采工作面智能控制技术研制成功了SAM型综采自动化控制系统，2014年在黄陵矿业集团实现了连续常态8个月“有人值守，无人操作”的生产记录，创造了综采模式下无人化开采的世界先例；三是攻克了小功率水基介质高压本质安全型电液阀高耐久性和可靠密封技术难题，采用自动化加工制造技术成功实现了精密磨削与小直径深孔加工工艺方法，保证了产品一致性。建立了完整的整体电液换向阀规模化生产工艺体系，实现了核心产品的规模化应用。解决了大通径吸排液阀高效快速关断及高频噪音防治技术难题，完成了水基高压大流量柱塞泵的研制。 近年来，相继承担了国家863项目“综采智能控制技术和装备”、国家战略性新兴产业智能制造装备发展专项“煤炭综采成套装备智能系统”等多项国家重要科研项目；是液压支架电液控制系统国家标准的制定者，获得国家科技进步二等奖、中国煤炭工业科学技术特等奖等10余项。近5年内专利授权79项，发明专利授权32项，占总授权量的40.5%，高于中关村国家自主创新示范区37.5%的3个百分点。

四、发展规划

篇5：电液控制技术

新华控制工程有限公司是国内最早研制DEH系统的公司，从1996年开始，新华公司在为新建机组配套300MW、600MW机组DEH、MEH系统的同时，还积极参与了国产和进口老机组的技术改造工作。在原先DEH－IIIA的基础上，以分散控制系统XDPS-400E系统为基础，开发了适应性更强的DEH-V系统。DEH-V系统同时可以将在XDPS400E平台上开发的给水泵汽轮机控制系统MEH、汽轮机旁路控制系统BPC、汽轮机保护系统ETS、汽轮机监测仪表系统TSI、汽轮机故障诊断系统TCM、汽轮机寿命管理系统Sailor、全厂仿真系统Simpanel等集成为一体，组成汽轮机岛控制系统，简称ATM。

ENGOPU100MB/SDPUDPUDPUDPU10MB/SBCBCBCBCBCBCBCBCBCBCVPCVPCVPCVPCSDPAIVPCVPCAOSDPAIVPCVPCSDPAIAIAIAIAIAIDIDIDIDODO DEH-V系统结构图 DEH-V系统组成

DEH-V控制系统硬件由控制机柜、操作盘、连接电缆、人机界面等组成。控制柜内包括冗余处理单元DPU，I/O控制模件及端子模件、交流电源配电箱、冗余直流电源以及相互之间的连接预制电缆等，完成将各种现场信号采集处理及指令操作等。操作盘是可选的，用来在自动控制系统故障情况下，维持机组运行或在线处理、更换部件时使用。

专用卡件

除与DCS系统一致的AI AO DI DO卡件外，DEH-V专用卡件包括：

VPC模件 用于汽轮机阀门伺服驱动控制。VPC模件与电液转换器一一对应，该模件与功率放大模件相配合，可以实现对高压抗燃油或低压透平油系统电液转换器的驱动。VPC模件还具有手动、智能数字整定、反馈信号智能选择、自动切换、跟踪功能，以及与液压安全油系统的联锁保护功能。

SDP模件 检测汽轮机转速，并判断是否超过超速保护与控制设定值，同时该模件还具有甩负荷预测（LDA）功能、功率-负荷不平衡（PLU）功能等，在DEH-V中采用了3块独立的SDP模件，其输出结果进行“3选2”判断，可以最大程度上防止误动和拒动。

冗余总线试验信号WS1冗余总线超速模件_R试验信号齿轮WS2保护模件_T保护模件_S保护模件_R超速模件_S2/32/32/3超速遮断试验信号WS3超速模件_T SDP超速保护原理图

LPC模件

做为可选设备，主要为中、小型机组的紧急停机系统而设计。硬件采用与DEH-V系统同一系列，实现了DEH、ETS系统一体化，节省了ETS系统单独投资，降低了设备造价，采用双LPC模件冗余的配置模式或3块LPC模件冗余的模式，提高了保护系统的可靠性，LPC模件具有智能CPU，可将所有保护信号通过I/O总线送到DPU，供显示、记录、报警，并记录跳机首出原因，可对任何一块LPC模件进行在线维护，而机组仍然具有连续保护功能，不影响机组运行，同时LPC模件还具有顺序事件记录功能，时间分辨率<1ms，便于查找故障和分析问题。

TO DPUTO DPUBCnetBCnetI/O总线LPCLPCSDPSDPSDPDO停机信号超速1/2ETS模块遮断汽机转速信号2/3脉冲V/F电压DEH来ETS试验 ETS系统结构图

对于DEH-V中使用的重要信号，如汽轮机的转速、发电机功率，调速级压力、凝汽器真空等，采用3块独立的AI输入模件，在DEH-V中进行“3选2”处理；重要的开关量信号，如机组复位（挂闸）、发电机主开关等，也采用3个独立的DI输入模件，在DEH-V中进行“3选2”处理，以保证系统的可靠性。

DEH-V数字仿真器EMU 也是可选设备，EMU模拟汽轮发电机组主要环节的动态特性，如汽室容积、转子、高/中/低压汽缸、再热器、连通管、主蒸汽管道、旁路管道等。可以仿真汽轮机的转速、功率、压力和相关运行状态，并通过硬件接口与DEH系统相连接。仿真系统可以检验DEH系统软件和硬件的工作状况和控制性能，方便机组的调试。可以在厂内调试和现场调试期间、机组大修后启动前，利用仿真系统做DEH系统的静态性能试验，保证DEH系统一次启动成功。数字仿真器EMU还具有快速记录功能，可以作为快速录波仪，用来记录汽轮机阀门的快速关闭时间。

上述这些DEH专用模件与其他通用模件一起，共同完成汽轮机的转速和负荷控制功能。DEH系统的所有模件均设计有延迟上电功能，可带电插拔。并具有自诊断、自恢复及自保持功能。

人机接口站

工程师站ENG和操作员站OPU都是人机接口站（MMI）。MMI用工控机构成，CPU采用高性能Pentium处理器，运行中文Windows NT/2X/XP系统，采用鼠标或跟踪球 操作，外接1600×1280高分辨率的彩色LCD，颜色多于16K，并可接激光打印机、光盘机等一些高档外围设备，使MMI界面更为丰富多彩，操作更为方便直观。工程师站还可作为操作员站的备用站。2 DEH-V基本控制功能 1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.3 新华DEH-V系统的主要特点： 汽机复位（挂闸）； 自动升速控制；

根据机组不同分别采用高压缸启动、中压缸启动、高/中压缸联合启动； ATC自启动/经验曲线启动/操作员自动； 自动快速过临界； 摩擦检查； 暖阀/暖机；

在DEH控制下进行电超速保护试验、机械超速保护试验； 阀门严密性试验；

与自动同期装置接口，实现自动同步控制；

机组并网后，DEH将自动带初负荷以防止逆功率运行； 负荷限制功能； 自动调节机组的电负荷； 自动调节机组热负荷； 主汽压控制及限制； 热负荷/电负荷解耦调节； 阀门管理； 阀门活动试验； 低真空保护与限制；

参与电网一次调频和二次调频；

与CCS系统配合实现机炉协调，实现AGC发电； 快速减负荷RUNBACK； 快速切负荷FCB；

可以实现与DCS通信，提供DCS所需信息； 超速保护控制OPC； 甩负荷预测LDA； 功率不平衡控制PLU； 可选手动后备操作 手/自动无扰切换。

1． DEH专用部分

a)重要信号及卡件采用3选2多重冗余设计，保证DEH控制的可靠性 b)采用专用的阀门控制卡件，针对汽轮机的特点设计

c)采用3选2的OPC超速保护控制系统，甩负荷预测系统，d)DEH-V的超速控制及保护(OPC)，包括103%、110%、甩负荷预测LDA、功率不平衡PLU，保证甩负荷后不超速，新华所有DEH甩负荷转速飞升<7%额定转速，低于国内外其他DEH产品。OPC系统由硬件实现,与自动控制DPU完全分开，OPC与基本控制系统分开，是一套独立的硬件及软件，采用“三选二”结构，保证超速保护的快速可靠性，可以实现103%、110%超速保护及试验。e)f)h)j)k)l)m)采用快速采样的汽轮机专用测速卡件，精确测定机组转速

阀门伺服控制采用一对一，可在线维修，减少停机次数，实现阀门管理

提供2种阀门运行方式，既可满足机组寿命的要求，同时提高机组效率，降低机组热耗 实现转速控制、负荷控制、汽压控制、阀门试验、快速减负荷等功能 实现机组协调控制、AGC自动发电控制，参与电网一次调频与二次调频

实现转子应力计算、寿命管理、在线仿真、故障诊断，状态检修，提高机组的利用率 独有专用仿真器，实现电液联动，验证DEH全部功能，保证机组一次启动成功

2．a)b)c)d)e)f)g)h)i)j)k)液压执行机构部分

100%冗余恒压变量供油系统，保证调节系统稳定

不锈钢全封闭系统，保证系统不受外界系统的污染，确保液压系统不卡涩 采用高压抗燃油系统，不易着火，提高机组控制精度和机组安全性

单侧作用油动机，关闭靠弹簧力，即使液压系统失去动力，仍能使阀门快速关闭 4只紧急停机电磁阀，串并联结构，防止误动与拒动，保证机组可靠运行 OPC超速电磁阀冗余配置，保证可靠

大流量卸载阀，保证阀门快速关闭时间小于0.15秒 在线自循环滤油、冷油、加热系统，保证油质 每个阀门LVDT冗余配置，保证阀门控制可靠性

保安系统、紧急遮断系统与调速系统联动，协调控制机组运行 关键部件采用进口设备：MOOG阀、薄膜阀等

3． DEH系统性能指标

a)转速控制范围：10-3600转/分 控制精度：±1转/分 b)负荷控制范围：初负荷-110% 控制精度：±1.5MW c)系统迟缓率 < = 0.06% d)转速不等率 5%(3%-6%可调)e)转速超调量：甩额定负荷 < 7% f)高中压主汽门、调节汽门关闭时间：< 0.15秒

g)系统MTBF > 25000小时 h)系统可利用率 > 99.9％

4．1.应用领域

各种类型的火电站、核电站汽轮机控制系统：  中间再热机组  抽汽机组  冷凝机组  背压机组  混压机组  给水泵汽轮机 2.各种类型的工业用汽轮机控制系统：  驱动压缩机、风机、泵等汽轮机  机械拖动用汽轮机 3.各种容量、等级的汽轮机组控制系统

篇6：电液动三通分料器中英文说明书

Electric hydraulic three TongFen feeder

使 用 说 明 书

OperationManual

一、设备简介

Ⅰ、Brief Introduction

该系列三通溜于(又名分料器)广泛适用于建材、冶金、矿山、轻工、粮食等行业。作为 固体晶粒、粉状物料输送系统中改变物料流向的理想设备。

This series of electric hydraulic three TongFen feeder widely used in building material, metallurgy, mining, light industry, food, etc.As a solid grain, powder conveying system change in the flow of materials ideal equipment.二、结构特点：

Ⅱ、Structure characteristics

该阀采用优质钢板焊接而成，根据不同的需要配备不同的执行机构，具有轻巧耐磨，开位指示明确，切换方便，操作灵活等特点。

This valve is made of high qualified steel plate welding and become, according to the needs of the different equipment of different executive branch, have legerity wear-resisting, open a clear instructions, switch is convenient, flexible operation, etc.三、工作原理：

Ⅲ、Work principle

三通溜子主要由本体、分料板、传动轴、轴承座、密封件、摇杆、传动装置等组成。电液动三通溜子，配用DYT型电液推杆，推动摇杆带动阀轴、分料板即可完成介质流向的切换，满足工况的需要。

Electric hydraulic three TongFen feeder is mainly made up of by the ontology, unloading board, the drive shaft, and housing, seal, rocker, transmission equipment etc.Electric hydraulic tee LiuZi, with DYT type electrohydraulic push rod, drives

rocker drive valve spindle, unloading board can complete the flow direction of medium of switching, meet the needs of the working conditions.四、运输及保管：

Ⅳ、Transportation and storage

●运输时应避免撞击，三通溜子，应处于全闭位置以防在运输中分料板和传动部件损坏。Avoid bumping, tee LiuZi, should be in full close in unloading the transport of damage of disc and driving part.●当三通溜子水平放置运输时传动装置及传动部位应悬空以防止传动轴受力过大导致变形损坏。

When the three links LiuZi level placed transportation transmission device and part should be hung up to prevent transmission shaft excessive force to deformation damage.●传统动装置及传动部位应作防潮，防雨处理。

Traditional move device and the transmission parts shall be moistureproof, rain processing.●三通溜子应存放在干燥的室内，不允许露天存放或堆置。长期存放时应使三通溜子 处于关闭状态，各传动部位加润滑油，传动装置作防潮、防尘处理。

Tee LiuZi should be stored in dry room and should not be piled up.When long stored should make three links LiuZi is in the closed position, add lubrication to the transmission part, should be dampproof and dustproof.五、维护及检修:

Ⅴ.Maintenance and repair

●定期检查各传动部位的运行情况。

Maintenance and repair regularly check the operating condition of driving part.●定期更换电液推杆的动力油(1 50机油)，以保证其机械部分不受损坏。

Change regularly electrohydraulic push rod power oil(1 50 oil), to assure the mechanical parts are not damaged.●定期检查三通溜于转轴处的密封状况，如发现密封问题请更换或填加石墨填料。

Regularly check slip in the axis of the three links in seal condition, such as the discovery of seal replace or the reclamation and graphite packing.●定期检查电液推杆的活塞密封圈，以保证传动装置正常运行。

Regular inspection electrohydraulic push rod of the piston seal, to ensure the normal operation of transmission device.六、主要外形及连接尺寸

篇7：电液控制技术

作为煤矿井下综采机械化工作面的支护设备,液压支架在煤矿开采中具有重要价值和作用。近年来,随着科技的发展和进步,液压支架的结构和重量不断趋于复杂化和大型化,其快速运输和转移技术成为制约煤矿综采效率和水平的重要因素。因此,开发高效率、大容量的液压支架搬运技术成为当前煤矿高效生产的研究热点[1]。

本文根据煤矿开采工作面液压支架的安装和快速撤除的技术要求[2],开发了一种基于电液比例驱动控制的支架搬运新方案。该方案采用了比例控制与液压驱动技术,并利用了电液比例变量泵控马达闭式容积调速回路。为保证搬运系统的两轮能保持同步且独立运动,该方案采用了双泵与双马达组成的独立的左右驱动回路,检测两侧的双马达转速,可进行速度的同步与独立控制。

作为液压支架搬运系统的动力驱动方案,由于液压驱动的输出力和力矩较大,容易实现精确的自动化控制,故该系统特别适合于大惯量的液压支架搬运控制。

本文运用Matlab仿真软件对系统进行了仿真,验证了系统的稳定性。同时,为改善系统性能并使其获得较宽的更加良好的频率调节范围,本文采用了基于遗传算法的PID校正控制,以使校正后的系统具有最佳控制效果和稳定性能。

2 基于电液比例控制的液压支架搬运驱动系统

2.1 系统控制方案

如图1所示为系统控制方案。为适应液压支架搬运驱动的控制要求。本文采用电液比例变量泵控液压马达容积闭式回路,在该调速回路中,液压马达的调速范围较大,可获得较低的工作速度,并能以恒扭矩方式进行调速。同时,为保证搬运系统的稳定性,确保两侧独立同步运行,本文在系统设计中,两侧分别采用一套变量泵与液压马达液压驱动系统,并使之相互独立、对称,而且互不干扰。

2.2 电液比例控制系统

典型的基于电液比例控制的液压支架搬运系统的结构如图2所示,系统主要由双向液压马达、变量泵、测速与传感装置、减速与传动机构等构成。变量泵为系统提供液压能源供应并进行变排量调节。当液压泵的转速一定时,按照一定的规律可以调节其排量大小,即可以调节输出到液压马达的流量大小和方向。液压马达的速度可经由其上的速度传感器进行检测。减速与传动机构可实现系统低速搬运动作的传动与执行。另外,系统配有补油泵,它用作系统散热、冷却和泄漏的补充等,并可为变量机构提供恒定的控制油压。

基于电液比例控制的液压支架搬运系统,其两侧分别带有一套独立的驱动控制系统,采用两个独立的液压马达进行驱动控制。为了在实际运行过程中保证两侧马达的同步运转,使其转速相等,本系统的电比例驱动回路采用两侧双泵独立供油,实现了两侧马达的独立驱动控制。

2.3 定量马达的转速检测与反馈控制

图3为变量泵控制液压马达的闭环控制原理图。转速传感器检测并获得驱动装置的速度信号,与给定的速度信号进行比较运算,通过控制器进行运算和处理后,得到控制信号,该信号控制电比例液压阀和液压泵的变量调节机构,使得系统的速度偏差不断减小,并最终使得两侧液压马达达到同步运动。该系统为两侧独立运行的速度控制闭环系统,其控制精度较多取决于转速传感器的精度和电液比例阀的频宽。

3 基于Matlab/Simulink的仿真研究

由于系统两侧回路对称,本文仅对单侧变量泵控制定量马达的闭环控制系统建立仿真模型并进行仿真研究。

3.1 基于PID控制的电液比例控制系统模型

系统基于Matlab/Simulink的仿真模型如图4所示。

模型主要由PID控制器模块、限幅模块、基于电液比例控制的变量泵模块、变量泵控液压马达模块及转速检测反馈模块等组成。

通过调整PID控制器的参数设置可以改变和优化系统的响应特性,并获得系统良好的动态特性。本文通过混合遗传算法优化PID参数,获得系统在给定目标函数下的最优性能。

3.2 基于遗传优化算法PID控制的电液比例驱动控制系统模型

利用遗传算法优良的搜索能力获得控制器的最优解,并得到PID控制器参数的最优解,然后通过该解控制整个系统模型的输出。

如图5所示,建立基于遗传算法PID控制的Matlab/Simulink优化模型。模型的输入为单位阶跃信号,优化指标为ITAE指标,即为最小误差时间积分。

设定仿真时间为10s,PID控制器三参数全局优化范围设定为:

Kp=0~10,KI=0~1,KD=0~0.1

通过遗传算法优化得到的PID的最优值为:

3.3 系统特性的对比分析

为了研究优化前后系统的响应情况,通过优化前后阶跃响应曲线进行对比分析。

如图6所示,根据阶跃响应的对比仿真结果可知,基于遗传优化算法的PID控制器的电液驱动系统响应速度快,系统的上升时间为0.5s级别,而基于普通PID控制器的系统响应时间约为2s。同时,基于遗传优化算法的PID控制器的电液驱动系统的稳态时间和上升时间获得了极大的改善,系统的超调量很小,稳态精度很高,而普通PID控制器阶跃响应的超调量很大,约达到30%,系统的稳定性能较差。因此,通过基于遗传优化算法的PID控制器可以有效提高控制系统的响应特性和稳定性。

当采用PID调节时,系统在起始的一段时间内,实际的输出转速与给定转速之间的偏差仍较大,波动较为剧烈。对于重型支架搬运系统而言,搬运的初始振动通常无法避免,稳态情况时能够满足同步且达到偏差控制性能指标即能说明PID控制方法有效。

4 结束语

本文提出了一种液压支架电液比例牵引传动与调速控制方案,分析研究了系统的回路组成和工作原理。通过建立系统的仿真模型,对系统的工作与调速特性进行了研究,主要研究了系统的快速性、稳定性、准确性等控制系统常见的控制特性。仿真研究结果表明,基于电液比例控制的液压支架搬运控制系统具有较快的响应速度、自然且良好的稳定性,可满足系统牵引控制的要求。本文的研究为该方案的工程应用奠定了良好基础,也为液压支架搬运控制技术的研究开辟了新方向。

参考文献

[1]张全有.国内外液压支架搬运技术发展状况及其应用展望[J].煤矿技术,2002,(8).

[2]洪晓华,陈军.矿井运输提升[M].徐州:中国矿业大学出版社,2005.(13).

[3]防焕英.我国煤矿辅助运输的现状与发展[J].煤矿机电,1998,(5).

[4]陈伟健,齐秀丽.矿山运输与提升[M].徐州:中国矿业大学出版社,2007.(2).