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[摘要]本文以液压伺服控制装置在土方液压系统中的应用为研究对象，对其基本原理、实例及特点几个方面进行了分析，从而总结出土方机械伺服操纵系统特点。
[关键词]饲服控制：基本原理：实例；特点
近年来，在现代公路建设中，工程机械以其一机多用的优点应用越来越普及，尤其是全液压工程机械当中尤为突出。例如：对于全液压挖掘机来说，其液压系统主要由动臂升降、斗杆收放、挖掘斗转动、转台回转、整机行走等几部分组成。由于挖掘机工作时，动作频繁、作业条件多变、需要经常改变各个换向阀中的液流流向，同时在其工作过程中各部分间需经常出现复合动作，而它们的每一个动作均由多路阀来控制，多路阀是靠其换向阀阀杆的移动来控制液流方向的。过去的多路阀的阀杆大部分都是用手通过阀杆直接搬动的，由于其费力而频繁的操作，一方面各动作间不易协调，另一方面司机易于疲劳。随着土方机械液压传动中出现高压大流量的情况，操纵换向阀的需要的力也增大，单靠手动控制感到相当困难，甚至不可能，于是出现了伺服操纵液压工程机械各种主要动作，即先导控制。
1 先导控制的基本原理
先导控制就是利用由手柄直接控制的若干先导阀，使其先导回路的控制油进入各个换向阀(主阀)，从而推动换向阀阀芯移位，实现工程机械各机构的动作，即由先导阀(伺服阀)操纵同路换向阀(主阀)，再由换向阀操纵主机动作，如图1所示。
这个系统设有独立的控制油泵7，控制油经过伺服油缸有杆腔，流入阀套2和阀芯所组成的A腔，在图示位置时，A腔与C腔、c腔与回油口E均不通，活塞不动，与活塞相连的阀套和连杆也静止不动，此时铲刀固定不动，即手柄处于“中立”位置时，伺服阀的阀芯处于中间位置情形。
2 在挖掘机实际应用举例
减压阀式先导阀操纵换向阀是先导操作实际应用较多的一种，其结构及系统符号如图3所示。
2.1工作原理：先导控制阀如图2所示。两个先导控制阀包括四个阀，四个阀各自控制机械的一个单独动作，左先导控制阀控制斗杆油缸的伸缩和左、右回转动作，右先导控制阀控制动臂油缸的伸缩和挖掘斗油缸的伸缩。
当控制杆1向左压下时，压板2向左翻转，同时克服弹簧6和弹簧7的反力向下推动杆3和阀座5。弹簧6的压力使轴14向下运动，打开通道11，于是先导压力油能够流经通道16及11，再经通道19流出油口15进入主控制阀。先导压力油作用在主控制阀芯末端，使其动作以控制工作装置及回转操作。而作用在主控制阀芯的另一端的油，经油口17、回油通道10进入回油腔8返回液压油箱。只要杆4不压下，回油通道10就打开而通道12关闭。弹簧7在卸压时提供足够的压力使控制杆返回“空档”位置。
在先导控制杆向左运动时，限流弹簧6被压缩。限流弹簧迫使轴14向下运动。轴14的运动控制油流经通道11的先导油压力值。先导油流经通道11进入主控制阀。主控制阀芯的运动使流人油缸和或马达的油改变方向。根据先导控制杆的微小运动可使对油缸和或马达进行微调控制操作。
2.2调整先导压力：从先导控制阀送到主控制阀的先导油压力增加，直接使输入控制阀阀芯移动，使流向工作装置(油缸和／或马达)的压力油流量增加，同时又使先导压力成比例增加。所以先导控制杆微动可对油缸和(或)马达进行微调控制操作。使工作装置和回转操作符合操纵者的要求。用于行走操作的先导阀与用于工作装置和回转的先导阀相似。左、右行走控制阀各自有一套“手柄／脚踏板”联合控制。同样可对行走操作进行调整以改变行走速度。
国产WY160、WY250型挖掘机就是采用这种减压阀式先导阀，从国外引它的挖掘机亦采用类似操纵。
从图3右侧系统符号科可以看出。一个手柄通过先导阀体内四个减压阀可分别操纵两主换向阀的工作。
2.3伺服操纵(即先导操纵)的特点：通过以上对先导操纵回路的基本原理和实例分析，其特点可概括成以下几点：
①操纵轻便，作用在操纵手柄上的力一般在2.5kg以下，减轻了驾驶员机的工作强度，提高工作效率。
②一个操纵手柄可操纵两主换向阀，实现多个方位、甚至多个主机机构的联合动作，减少了操纵手柄数，使操纵系统结构紧凑，布置方便。
③采用先导控制，可把先导阀布置在操作方便的地方，多路阀(即主阀)可布置到任何适当的地方以减少功率损失，提高系统的总效率。
④采用先导控制还有助于改善系统的调速性能。
参考文献
[1] 吉林工业大学等校《工程机械液压与液力传动》
[2] 黄东胜等《现代挖掘机械》北京：人民交通出版社，2003.12
[3]林履饶主编.进口工程机械液压系统维修问答，广东科技出版社，2008
[关键词]饲服控制：基本原理：实例；特点
近年来，在现代公路建设中，工程机械以其一机多用的优点应用越来越普及，尤其是全液压工程机械当中尤为突出。例如：对于全液压挖掘机来说，其液压系统主要由动臂升降、斗杆收放、挖掘斗转动、转台回转、整机行走等几部分组成。由于挖掘机工作时，动作频繁、作业条件多变、需要经常改变各个换向阀中的液流流向，同时在其工作过程中各部分间需经常出现复合动作，而它们的每一个动作均由多路阀来控制，多路阀是靠其换向阀阀杆的移动来控制液流方向的。过去的多路阀的阀杆大部分都是用手通过阀杆直接搬动的，由于其费力而频繁的操作，一方面各动作间不易协调，另一方面司机易于疲劳。随着土方机械液压传动中出现高压大流量的情况，操纵换向阀的需要的力也增大，单靠手动控制感到相当困难，甚至不可能，于是出现了伺服操纵液压工程机械各种主要动作，即先导控制。
1 先导控制的基本原理
先导控制就是利用由手柄直接控制的若干先导阀，使其先导回路的控制油进入各个换向阀(主阀)，从而推动换向阀阀芯移位，实现工程机械各机构的动作，即由先导阀(伺服阀)操纵同路换向阀(主阀)，再由换向阀操纵主机动作，如图1所示。
这个系统设有独立的控制油泵7，控制油经过伺服油缸有杆腔，流入阀套2和阀芯所组成的A腔，在图示位置时，A腔与C腔、c腔与回油口E均不通，活塞不动，与活塞相连的阀套和连杆也静止不动，此时铲刀固定不动，即手柄处于“中立”位置时，伺服阀的阀芯处于中间位置情形。
2 在挖掘机实际应用举例
减压阀式先导阀操纵换向阀是先导操作实际应用较多的一种，其结构及系统符号如图3所示。
2.1工作原理：先导控制阀如图2所示。两个先导控制阀包括四个阀，四个阀各自控制机械的一个单独动作，左先导控制阀控制斗杆油缸的伸缩和左、右回转动作，右先导控制阀控制动臂油缸的伸缩和挖掘斗油缸的伸缩。
当控制杆1向左压下时，压板2向左翻转，同时克服弹簧6和弹簧7的反力向下推动杆3和阀座5。弹簧6的压力使轴14向下运动，打开通道11，于是先导压力油能够流经通道16及11，再经通道19流出油口15进入主控制阀。先导压力油作用在主控制阀芯末端，使其动作以控制工作装置及回转操作。而作用在主控制阀芯的另一端的油，经油口17、回油通道10进入回油腔8返回液压油箱。只要杆4不压下，回油通道10就打开而通道12关闭。弹簧7在卸压时提供足够的压力使控制杆返回“空档”位置。
在先导控制杆向左运动时，限流弹簧6被压缩。限流弹簧迫使轴14向下运动。轴14的运动控制油流经通道11的先导油压力值。先导油流经通道11进入主控制阀。主控制阀芯的运动使流人油缸和或马达的油改变方向。根据先导控制杆的微小运动可使对油缸和或马达进行微调控制操作。
2.2调整先导压力：从先导控制阀送到主控制阀的先导油压力增加，直接使输入控制阀阀芯移动，使流向工作装置(油缸和／或马达)的压力油流量增加，同时又使先导压力成比例增加。所以先导控制杆微动可对油缸和(或)马达进行微调控制操作。使工作装置和回转操作符合操纵者的要求。用于行走操作的先导阀与用于工作装置和回转的先导阀相似。左、右行走控制阀各自有一套“手柄／脚踏板”联合控制。同样可对行走操作进行调整以改变行走速度。
国产WY160、WY250型挖掘机就是采用这种减压阀式先导阀，从国外引它的挖掘机亦采用类似操纵。
从图3右侧系统符号科可以看出。一个手柄通过先导阀体内四个减压阀可分别操纵两主换向阀的工作。
2.3伺服操纵(即先导操纵)的特点：通过以上对先导操纵回路的基本原理和实例分析，其特点可概括成以下几点：
①操纵轻便，作用在操纵手柄上的力一般在2.5kg以下，减轻了驾驶员机的工作强度，提高工作效率。
②一个操纵手柄可操纵两主换向阀，实现多个方位、甚至多个主机机构的联合动作，减少了操纵手柄数，使操纵系统结构紧凑，布置方便。
③采用先导控制，可把先导阀布置在操作方便的地方，多路阀(即主阀)可布置到任何适当的地方以减少功率损失，提高系统的总效率。
④采用先导控制还有助于改善系统的调速性能。
参考文献
[1] 吉林工业大学等校《工程机械液压与液力传动》
[2] 黄东胜等《现代挖掘机械》北京：人民交通出版社，2003.12
[3]林履饶主编.进口工程机械液压系统维修问答，广东科技出版社，2008