伺服液壓站是一種采用伺服電機驅動液壓泵的高精度液壓動力單元。

一、基本組成部分

伺服電機

它是伺服液壓站的動力源。與普通電機不同，伺服電機具有高精度的轉速和轉矩控制能力。通過精確的編碼器反饋系統(tǒng)，伺服電機能夠實現(xiàn)對旋轉角度、速度和扭矩的精準控制。例如，在一些要求定位精度達到毫米甚至微米級別的工業(yè)設備中，伺服電機可以根據(jù)控制系統(tǒng)的指令，精確地調整液壓泵的轉速，從而精確控制液壓油的流量。

液壓泵

液壓泵是將機械能轉換為液壓能的裝置。在伺服液壓站中，常見的液壓泵有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。

齒輪泵結構簡單，成本較低，適用于一些對壓力和流量精度要求不是極高的場合。它通過一對相互嚙合的齒輪在泵體內旋轉，使吸油腔和壓油腔隔開，從而實現(xiàn)吸油和壓油的過程。

葉片泵則具有流量均勻、運轉平穩(wěn)的特點。它的工作原理是依靠裝在轉子槽內的葉片在離心力的作用下與定子內表面緊密接觸，將吸入的液體由進口側壓向出口側。

柱塞泵是一種高性能的液壓泵，它的壓力和流量可以通過改變柱塞的行程來調節(jié)。這種泵能夠提供較高的壓力和精確的流量控制，適用于高精度、高壓力的液壓系統(tǒng)，如重型機械和精密加工設備。

油箱

油箱用于儲存液壓油，同時還起到散熱、沉淀雜質和分離空氣的作用。為了保證液壓系統(tǒng)的正常運行，油箱的容量需要根據(jù)液壓系統(tǒng)的流量、工作壓力等因素來設計。一般來說，油箱的有效容積應該是液壓泵每分鐘流量的 3 - 5 倍。例如，對于一個液壓泵流量為 10L/min 的伺服液壓站，油箱的有效容積可以設計在 30 - 50L 之間。油箱內部通常還會設置有隔板，用于引導油液的流動，使油液在油箱內能夠更好地散熱和沉淀雜質。

液壓閥

液壓閥是控制液壓系統(tǒng)中油液的壓力、流量和方向的元件。在伺服液壓站中，常用的液壓閥有溢流閥、節(jié)流閥和換向閥等。

溢流閥主要用于控制系統(tǒng)的最高壓力。當系統(tǒng)壓力超過設定值時，溢流閥會打開，使多余的油液流回油箱，從而保證系統(tǒng)的安全運行。

節(jié)流閥可以調節(jié)油液的流量大小。通過改變節(jié)流閥的開口大小，能夠精確控制通過的油液流量，進而控制執(zhí)行元件（如液壓缸、液壓馬達）的運動速度。

換向閥用于改變油液的流動方向，從而控制執(zhí)行元件的運動方向。例如，在一個液壓驅動的升降平臺中，通過換向閥可以使液壓缸實現(xiàn)上升和下降的動作。

二、工作原理

伺服電機根據(jù)控制信號驅動液壓泵旋轉，液壓泵從油箱中吸入液壓油，并將其壓縮后輸出具有一定壓力和流量的液壓油。這些液壓油通過液壓閥的控制，按照預定的壓力、流量和方向被輸送到執(zhí)行元件（液壓缸或液壓馬達）中。執(zhí)行元件在液壓油的作用下產(chǎn)生相應的直線或旋轉運動，從而完成各種工作任務。例如，在數(shù)控機床的刀具進給系統(tǒng)中，伺服液壓站輸出的液壓油驅動液壓缸，使刀具按照預設的軌跡和速度進行切削加工。

三、特點和優(yōu)勢

高精度控制

由于伺服電機的高精度控制特性，伺服液壓站能夠實現(xiàn)對液壓系統(tǒng)壓力、流量的精確控制。這使得其在一些對精度要求極高的工業(yè)自動化生產(chǎn)線上，如電子芯片封裝設備、精密模具加工設備等，能夠保證加工精度在微米級別。

節(jié)能高效

與傳統(tǒng)液壓站相比，伺服液壓站可以根據(jù)實際工作需求精確地調節(jié)電機的轉速和輸出功率。在設備待機或輕載狀態(tài)下，伺服電機可以降低轉速或停止工作，從而大大降低了能源消耗。例如，在注塑機中采用伺服液壓站，與傳統(tǒng)液壓站相比，可節(jié)能 30% - 80%。

響應速度快

伺服電機的快速響應特性使得伺服液壓站能夠在短時間內實現(xiàn)壓力和流量的調整。在一些需要快速動作的設備中，如高速沖壓機，伺服液壓站可以在幾毫秒內完成從待機狀態(tài)到工作狀態(tài)的轉換，提高了設備的生產(chǎn)效率。

四、應用領域

機床行業(yè)

在數(shù)控機床的進給系統(tǒng)、夾緊系統(tǒng)等方面有著廣泛的應用。例如，在加工中心的刀具自動換刀裝置中，伺服液壓站可以精確地控制刀具的夾緊和松開動作，以及刀具庫的旋轉定位，提高加工精度和效率。

工程機械

用于裝載機、挖掘機等設備的工作裝置控制。例如，在挖掘機的動臂、斗桿和鏟斗的動作控制中，伺服液壓站能夠實現(xiàn)精確的動作控制，使挖掘操作更加精準和高效。

冶金行業(yè)

在冶金設備的軋鋼機、壓鑄機等設備中，伺服液壓站可以精確控制軋輥的壓下量、壓鑄模具的開合動作等，保證產(chǎn)品質量的一致性。