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STASTO液壓缸,液壓閥,STASTO電磁閥,球閥,蝶閥,齒輪泵,流量控制閥,壓力開關(guān)
優(yōu)勢供應(yīng)奧地利液壓缸,液壓閥,電磁閥,球閥,蝶閥,齒輪泵,流量控制閥,壓力開關(guān)。奧地利 公司成立于1974年,核心業(yè)務(wù)在于自動化領(lǐng)域的貿(mào)易和服務(wù)。核心市場在工程、廠房建設(shè)、維修、土壤運動及車輛制造等。公司在華沙、波蘭、捷克共和國、匈牙利、布達(dá)佩斯、奧地利因斯布魯克等擁有強(qiáng)大的公司。經(jīng)過2001年,2004年和2007年很榮幸再次蒂羅爾州政府作為一個優(yōu)秀的公司得到訓(xùn)練有素的“學(xué)徒”。
廣泛的運用于工程、廠房建設(shè)、維修、土壤運動及車輛制造等。奧地利 流體自動化: 液壓缸,液壓閥,電磁閥,球閥,蝶閥,齒輪泵,流量控制閥,壓力開關(guān)等。
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液控伺服閥主要是指電液伺服閥,它在接受電氣模擬信號后,相應(yīng)輸出調(diào)制的流量和壓力。
它既是電液轉(zhuǎn)換元件,也是功率放大元件,它能夠?qū)⑿」β实奈⑷蹼姎廨斎胄盘栟D(zhuǎn)換為大功率的液壓能(流量和壓力)輸出。
在電液伺服系統(tǒng)中,它將電氣部分與液壓部分連接起來,實現(xiàn)電液信號的轉(zhuǎn)換與液壓放大。
電液伺服閥是電液伺服系統(tǒng)控制的核心。
液控伺服閥是在伺服系統(tǒng)中將電信號輸入轉(zhuǎn)換為功率較大的壓力或流量壓力信號輸出的執(zhí)行元件。它是一種電液轉(zhuǎn)換和功率放大元件。
伺服閥的靈敏度高,快速性好,能將很小的電信號(例如10毫安)轉(zhuǎn)換成很大的液壓功率(如幾十匹馬力以上),可以驅(qū)動多種類型的負(fù)載。
過去人們曾把噴嘴檔板閥、射流管或滑閥伺服馬達(dá)等液壓放大裝置都列入伺服閥范圍內(nèi)。
20世紀(jì)70年代以來,伺服閥一般僅指電液伺服閥。
典型的伺服閥由永磁力矩馬達(dá)、噴嘴、檔板、閥芯、閥套和控制腔組成(見圖)。當(dāng)輸入線圈通入電流時,檔板向右移動,使右邊噴嘴的節(jié)流作用加強(qiáng),流量減少,右側(cè)背壓上升;同時使左邊噴嘴節(jié)流作用減小,流量增加,左側(cè)背壓下降。
閥芯兩端的作用力失去平衡, 閥芯遂向左移動。
高壓油從S流向C2,送到負(fù)載。
負(fù)載回油通過 C1流過回油口,進(jìn)入油箱。
閥芯的位移量與力矩馬達(dá)的輸入電流成正比,作用在閥芯上的液壓力與彈簧力相平衡,因此在平衡狀態(tài)下力矩馬達(dá)的差動電流與閥芯的位移成正比。
如果輸入的電流反向,則流量也反向。
表中是伺服閥的分類。
伺服閥主要用在電氣液壓伺服系統(tǒng)中作為執(zhí)行元件(見液壓伺服系統(tǒng))。
在伺服系統(tǒng)中,液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)同電氣及氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)相比,具有快速性好、單位重量輸出功率大、傳動平穩(wěn)、抗干擾能力強(qiáng)等特點。
另一方面,在伺服系統(tǒng)中傳遞信號和校正特性時多用電氣元件。
因此,現(xiàn)代高性能的伺服系統(tǒng)也都采用電液方式,伺服閥就是這種系統(tǒng)的必需元件。
伺服閥結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,造價高,對油的質(zhì)量和清潔度要求高。
新型的伺服閥正試圖克服這些缺點,例如利用電致伸縮元件的伺服閥,使結(jié)構(gòu)大為簡化。
另一個方向是研制特殊的工作油(如電氣粘性油)。這種工作油能在電磁的作用下改變粘性系數(shù)。利用這一性質(zhì)就可通過電信號直接控制油流。
HQJDDV直驅(qū)式電液伺服閥
HQJDDV直驅(qū)式電液伺服閥
電液伺服閥廣泛地應(yīng)用于電液位置,速度,加速度,力伺服系統(tǒng),以及伺服振動發(fā)生器中.它具有體積小,結(jié)構(gòu)緊湊,功率放大系數(shù)高,控制精度高,直線性好,死區(qū)小,靈敏度高,動態(tài)性能好以及響應(yīng)速度快等優(yōu)點.
參考書目 劉長年著:《液壓伺服系統(tǒng)的分析與設(shè)計》,科學(xué)出版社,北京,1985。
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防滯伺服活門 [1]
該伺服閥屬于兩級閥,*級為噴嘴檔板式,由控制信號控制其出口壓力,第二級為滑閥式,執(zhí)行控制級至剎車缸的壓力。
當(dāng)無信號作用時, 由於壓力噴嘴出口油壓力的作用,使伺服閥擋板靠在回油噴嘴上。
此時壓力口的油壓作用在滑閥閥芯上,使剎車口同計量油口直接連通,剎車口壓力同飛行員控制的計量油壓相等,當(dāng)機(jī)輪角速度檢測到滑行速度同基準(zhǔn)滑行速度有偏差時,力矩馬達(dá)接收到偏差電信號,此時力矩馬達(dá)驅(qū)動檔板向壓力噴嘴偏轉(zhuǎn),使作用在閥芯上端油壓下降,在閥芯下端油壓作用下,閥芯上移,關(guān)小計量壓力油口,這將導(dǎo)致控制口壓力降低,控制口壓力降低到某一值時,就有對應(yīng)的制動壓力。
輸出量與輸入量成一定函數(shù)關(guān)系并能快速響應(yīng)的液壓控制閥,是液壓伺服系統(tǒng)的重要元件。
液壓伺服閥按結(jié)構(gòu)分為滑閥式、噴嘴擋板式、射流管式、射流板式和平板式等;按輸入信號可分為機(jī)液伺服閥、電液伺服閥和氣液伺服閥。
機(jī)液伺服閥是將小功率的機(jī)械動作轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤狠敵隽?流量或壓力)的機(jī)液轉(zhuǎn)換元件。
機(jī)液伺服閥大都是滑閥式結(jié)構(gòu),在船舶的舵機(jī)、機(jī)床的仿形裝置、飛機(jī)的助力器上應(yīng)用Z早。
電液伺服閥是將電量轉(zhuǎn)變成液壓輸出量的電液轉(zhuǎn)換元件,出現(xiàn)於1940年。
到50年代,這種元件的結(jié)構(gòu)趨於成熟。隨著電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,電液伺服系統(tǒng)的性能得到顯著改善,大大優(yōu)於其他的液壓伺服系統(tǒng),因而得到廣泛應(yīng)用。
電液伺服閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可分滑閥位置反饋、載荷壓力反饋和載荷流量反饋;閥的級數(shù)可分單級、雙級和多級。
在電液伺服閥中,將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)或直線運動的部件稱為力矩馬達(dá)或力馬達(dá)。
力矩馬達(dá)浸泡在油液中的稱為濕式,不浸泡在油液中的稱為乾式。
其中以滑閥位置反饋、兩級乾式電液伺服閥應(yīng)用Z廣。
電液伺服閥的工作原理是力矩馬達(dá)在線圈中通入電流后產(chǎn)生扭矩,使彈簧管上的擋板在兩噴嘴間移動,移動的距離和方向隨電流的大小和方向而變化。
例如擋板向右移近噴嘴時,就在主閥芯兩端面上產(chǎn)生壓力差推動主閥芯左移,使壓力油口P S與載荷1口相通,回油口與載荷 2口相通。主閥芯左移的同時通過反饋桿對力矩馬達(dá)產(chǎn)生的力矩和擋板的位移進(jìn)行負(fù)反饋。
因此,主閥芯的位移量就能精確地隨著電流的大小和方向而變化,從而控制通向液壓執(zhí)行元件的流量和壓力。
氣液伺服閥是將氣動量轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤狠敵隽康臍庖恨D(zhuǎn)換元件。
性能指標(biāo):流量(L/min),Z高壓力(MPa)。
液壓伺服閥結(jié)構(gòu)及工作原理
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一、滑閥式伺服閥:
采用動圈式力馬達(dá),結(jié)構(gòu)簡單,功率放大系數(shù)較大,滯環(huán)小和工作行程大;固定節(jié)流口尺寸大,不易被污物堵塞;主滑閥兩端控制油壓作用面積大,從而加大了驅(qū)動力,使滑閥不易卡死,工作可靠。
噴嘴擋板式伺服閥:
該伺服閥,由于力反饋的存在,使得力矩馬達(dá)在其零點附近工作,即銜鐵偏轉(zhuǎn)角θ很小,故線性度好。此外,改變反饋彈簧桿11的剛度,就能在相同輸入電流時改變滑閥的位移。
該伺服閥結(jié)構(gòu)緊湊,外形尺寸小,響應(yīng)快。但噴嘴擋板的工作間隙較小,對油液的清潔度要求較高。
射流管式伺服閥:
對油液的清潔度要求較低。
缺點是零位泄漏量大;受油液粘度變化影響顯著,低溫特差;力矩馬達(dá)帶動射流管,負(fù)載慣量大,響應(yīng)速度低于噴嘴擋板閥。
滑閥式伺服閥
由永磁動圈式力馬達(dá)、一對固定節(jié)流孔、預(yù)開口雙邊滑閥式前置液壓放大器和三通滑閥式功率級組成。
前置控制滑閥的兩個預(yù)開口節(jié)流控制邊與兩個固定節(jié)流孔組成一個液壓橋路。
滑閥副的閥心(控制閥芯)直接與力馬達(dá)的動圈骨架相連,(控制閥芯)在閥套內(nèi)滑動。
前置級的閥套又是功率級滑閥放大器的閥心。
輸入控制電流使力馬達(dá)動圈產(chǎn)生的電磁力與對中彈簧的彈簧力相平衡,使動圈和前置級(控制級)閥心(控制閥芯)移動,其移量與動圈電流成正比。
前置級閥心(控制閥芯)若向右移動,則滑閥右腔控制口·面積增大,右腔控制壓力降低;左側(cè)控制口·面積減小,左腔控制壓力升高。
該壓力差作用在功率級滑閥閥心(即前置級的閥套)的兩端上,使功率級滑閥閥心(主滑閥)向右移動,也就是前置級滑閥的閥套(主滑閥)向右移動,逐漸減小右側(cè)控制孔的面積,直至停留在某位置。
在此位置上,前置級滑閥副的兩個可變節(jié)流控制孔的面積相等,功率級滑閥閥心(主滑閥)兩端的壓力相等。
這種直接反饋的作用,使功率級滑閥閥心跟隨前置級滑閥閥心運動,功率級滑閥閥心的位移與動圈輸入電流大小成正比。
滑閥式伺服閥
由永磁動圈式力馬達(dá)、一對固定節(jié)流孔、預(yù)開口雙邊滑閥式前置液壓放大器和三通滑閥式功率級組成。
前置控制滑閥的兩個預(yù)開口節(jié)流控制邊與兩個固定節(jié)流孔組成一個液壓路。
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滑閥副的閥心(控制閥芯)直接與力馬達(dá)的動圈骨架相連,(控制閥芯)在閥套內(nèi)滑動。前置級的閥套又是功率級滑閥放大器的閥心。
輸入控制電流使力馬達(dá)動圈產(chǎn)生的電磁力與對中彈簧的彈簧力相平衡,使動圈和前置級(控制級)閥心(控制閥芯)移動,其位移量與動圈電流成正比。
前置級閥心(控閥芯)若向右移動,則滑閥右腔控制口·面積增大,右腔控制壓力降低;左側(cè)控制口面積減小,左腔控制壓力升高。該壓力差作用在功率級滑閥閥心(即前置級的閥套)的兩端上,使功率級滑閥閥心主滑閥)向右移動,也就是前置級滑閥的閥套(主滑閥)向右移動,逐漸減小右側(cè)控制孔的面積,直至停留在某一位置。
在此位置上,前置級滑閥副的兩個可變節(jié)流制孔的面積相等,功率級滑閥閥心(主滑閥)兩端的壓力相等。
這種直接反饋的作用,使率級滑閥閥心跟隨前置級滑閥閥心運動,功率級滑閥閥心的位移與動圈輸入電流大小成比。
電液伺服閥是電液伺服控制中的關(guān)鍵元件,它是一種接受模擬電信號后,相應(yīng)輸出調(diào)制的流量和壓力的液壓控制閥。電液伺服閥具有動態(tài)響應(yīng)快、控制精度高、使用壽命長等優(yōu)點,已廣泛應(yīng)用于航空、航天、艦船、冶金、化工等領(lǐng)域的電液伺服控制系統(tǒng)中。
液壓伺服閥是構(gòu)建液壓伺服控制系統(tǒng)的核心元件,因此液壓控制系統(tǒng)書籍會包含電液伺服閥內(nèi)容。
電液伺服閥技術(shù)誕生是液壓控制技術(shù)和液壓控制系統(tǒng)的發(fā)展的結(jié)果。
液壓控制技術(shù)的歷史Z早可追溯到公元前240年,當(dāng)時一位古埃及人發(fā)明了液壓伺服系統(tǒng)——水鐘。然而在隨后漫長的歷史階段,液壓控制技術(shù)一直裹足不前,直到18世紀(jì)末19世紀(jì)初,才有一些重大進(jìn)展。在二戰(zhàn)前夕,隨著工業(yè)發(fā)展的需要,液壓控制技術(shù)出現(xiàn)了突飛猛進(jìn)地發(fā)展,許多早期的控制閥原理及均是這一時代的產(chǎn)物。如:Askania調(diào)節(jié)器公司及Askania-Werke發(fā)明及申請了射流管閥原理的。同樣Foxboro發(fā)明了噴嘴擋板閥原理的。而德國Siemens公司發(fā)明了一種具有永磁馬達(dá)及接收機(jī)械及電信號兩種輸入的雙輸入閥,并開創(chuàng)性地使用在航空領(lǐng)域。
在二戰(zhàn)末期,伺服閥是用螺線管直接驅(qū)動閥芯運動的單級開環(huán)控制閥。然隨著控制理論的成熟及軍事應(yīng)用的需要,伺服閥的研制和發(fā)展取得了巨大成就。 1946年,英國Tinsiey獲得了兩級閥的;Raytheon和Bell航空發(fā)明了帶反饋的兩級閥;MIT用力矩馬達(dá)替代了螺線管使馬達(dá)消耗的功率更小而線性度更好。1950年,W.C.Moog*個發(fā)明了單噴嘴兩級伺服閥。1953年至1955年間,T.H.Carson發(fā)明了機(jī)械反饋式兩級伺服閥;W.C.Moog發(fā)明了雙噴嘴兩級伺服閥;Wolpin發(fā)明了干式力矩馬達(dá),消除了原來浸在油液內(nèi)的力矩馬達(dá)由油液污染帶來的可靠性問題。 1957年R.Atchley利用Askania射流管原理研制了兩級射流管伺服閥。并于1959年研制了三級電反饋伺服閥。
1959年2月國外某液壓與氣動雜志對當(dāng)時的伺服閥情況作了12頁的報道,顯示了當(dāng)時伺服閥蓬勃發(fā)展的狀況。那時生產(chǎn)各種類型的伺服閥的制造商有 20多家。各生產(chǎn)廠家為了爭奪伺服閥生產(chǎn)的霸權(quán)地位展開了激烈地競爭。
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回顧歷史,可以看到Z終取勝的幾個廠家,大多數(shù)生產(chǎn)具有反饋及力矩馬達(dá)的兩級伺服閥。我們可以看到1960年的伺服閥已具有現(xiàn)代伺服閥的許多特點。如:第二級對*級反饋形成閉環(huán)控制;采用干式力矩馬達(dá);前置級對功率級的壓力恢復(fù)通??蛇_(dá)到50%;*級的機(jī)械對稱結(jié)構(gòu)減小了溫度、壓力變化對零位的影響。同時,由早期的直動型開環(huán)控制閥發(fā)展變化而來的直動型兩級閉環(huán)控制伺服閥也已出現(xiàn)。當(dāng)時的伺服閥主要用于軍事領(lǐng)域,隨著太空時代的到來,伺服閥又被廣泛用于航天領(lǐng)域,并研制出高可靠性的多余度伺服閥等*產(chǎn)品。
與此同時,隨著伺服閥工業(yè)運用場合的不斷擴(kuò)大,某些生產(chǎn)廠家研制出了專門使用于工業(yè)場合的工業(yè)伺服閥。如Moog公司就在1963年推出了*款專為工業(yè)場合使用的73系列伺服閥產(chǎn)品。隨后,越來越多的專為工業(yè)用途研制的伺服閥出現(xiàn)了。它們具有如下的特征:較大的體積以方便制造;閥體采用鋁材(需要時亦可采用鋼材);獨立的*級以方便調(diào)整及維修;主要使用在14MPa以下的低壓場合;盡量形成系列化、標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品。然而Moog公司在德國的分公司卻將其伺服閥的應(yīng)用場合主要集中在高壓場合,一般工作壓力在21MPa,有的甚至到35MPa,這就使閥的設(shè)計專重于高壓下的使用可靠性。而隨著伺服閥在工業(yè)場合的廣泛運用,各公司均推出了各自的適合工業(yè)場合用的比例閥。其特點為低成本,控制精度雖比不上伺服閥,但通過先進(jìn)的控制技術(shù)和先進(jìn)的電子裝置以彌補其不足,使其性能和功效逼近伺服閥。1973年,Moog公司按工業(yè)使用的需要,把某些伺服閥轉(zhuǎn)換成工業(yè)場合的比例閥標(biāo)準(zhǔn)接口。Bosch研制出了其標(biāo)志性的射流管先導(dǎo)級及電反饋的平板型伺服閥。1974年,Moog公司推出了低成本、大流量的三級電反饋伺服閥。Vickers公司研制了壓力補償?shù)腒G 型比例閥。Rexroth、Bosch及其他公司研制了用兩個線圈分別控制閥芯兩方向運動的比例閥等等。
當(dāng)前電液伺服閥的研究主要集中在結(jié)構(gòu)及加工工藝的改進(jìn)、材料的更替及測試方法的改變。
1)在結(jié)構(gòu)改進(jìn)上,目前主要是利用冗余技術(shù)對伺服閥的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造。由于伺服閥是伺服系統(tǒng)的核心元件,伺服閥性能的優(yōu)劣直接代表著伺服系統(tǒng)的水平。另外,從可靠性角度分析,伺服閥的可靠性是伺服系統(tǒng)中Z重要的一環(huán)。由于伺服閥被污染是導(dǎo)致伺服閥失效的Z主要原因。對此,國外的許多廠家對伺服閥結(jié)構(gòu)作了改進(jìn),先后發(fā)展出了抗污染性較好的射流管式、偏導(dǎo)射流式伺服閥。而且,俄羅斯還在其研制的射流管式伺服閥閥芯兩端設(shè)計了雙冗余位置傳感器,用來檢測閥芯位置。一旦出現(xiàn)故障信號可立即切換備用伺服閥,大大提高了系統(tǒng)的可靠性,此種兩余度技術(shù)已廣泛的應(yīng)用于航空行業(yè)。而且,美國的Moog公司和俄羅斯的沃斯霍得工廠均已研制出四余度的伺服機(jī)構(gòu)用于航天行業(yè)。我國的航天系統(tǒng)有關(guān)單位早在90年代就已進(jìn)行三余度等多余度伺服機(jī)構(gòu)的研制,將伺服閥的力矩馬達(dá)、反饋元件、滑閥副做成多套,發(fā)生故障可隨時切換,保證系統(tǒng)的正常工作。此外多線圈結(jié)構(gòu)、或在結(jié)構(gòu)上帶零位保護(hù)裝置、外接式濾器等型式的伺服閥亦已在冶金、電力、塑料等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。
2)在加工工藝的改進(jìn)方面,采用新型的加工設(shè)備和工藝來提高伺服閥的加工精度及能力。如在閥芯閥套配磨方法上,上海交通大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)均研制出了智能化、全自動的配磨系統(tǒng)。特別是哈爾濱工業(yè)大學(xué)的配磨系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)的氣動配磨的模式,采用液壓油作為測量介質(zhì),更直接地反應(yīng)了所測滑閥副的實際情況,提高了測量結(jié)果的準(zhǔn)確性與精度。在力矩馬達(dá)的焊接方面中船重工第704研究所與德國知名廠家合作,采用了世界Z先進(jìn)的焊接工藝取得了良好的效果。另外,哈爾濱工業(yè)大學(xué)還研制出智能化的伺服閥力矩馬達(dá)彈性元件測量裝置。解決了原有手動測量法中存在的測量精度低、操作復(fù)雜、效率低等問題。對彈性元件能高效完成剛度測量、得到完整的測量曲線,且不重復(fù)性測量誤差不大于1%。
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3)在材料的更替上方面。除了對某些零件采用了強(qiáng)度、彈性、硬度等機(jī)械性能更*的材料外。還對特別用途的伺服閥采用了特殊的材料。如德國有關(guān)公司用紅寶石材料制作噴嘴檔板,防止因氣饋造成檔板和噴嘴的損傷,而降低動靜態(tài)性能,使工作壽命縮短。機(jī)械反饋桿頭部的小球也用紅寶石制作,防止小球和閥芯小槽之間的磨損,使閥失控,并產(chǎn)生尖叫。航空六O九所、中船重工第七O四研究所等單位均采用新材料研制了能以航空煤油、柴油為介質(zhì)的耐腐蝕伺服閥。此外對密封圈的材料也進(jìn)行了更替,使伺服閥耐高壓、耐腐蝕的性能得到提高。
4)在測試方法改進(jìn)方面,隨著計算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展生產(chǎn)單位均采用計算機(jī)技術(shù)對伺服閥的靜、動態(tài)性能進(jìn)行測試與計算。某些單位還對如何提高測量精度,降低測量儀器本身的振動、熱噪聲和外界的高頻干擾對測量結(jié)果的影響,作了深入的研究。如采用測頻/測周法、尋優(yōu)信號測試法、小波消噪法、正弦輸入法及數(shù)字濾波等新技術(shù)對伺服閥測試設(shè)備及方法進(jìn)行了研制和改進(jìn)。
當(dāng)前,新型電液伺服閥技術(shù)的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在新型結(jié)構(gòu)的設(shè)計、新型材料的采用及電子化、數(shù)字化技術(shù)與液壓技術(shù)的結(jié)合等幾方面。電液伺服閥技術(shù)發(fā)展極大促進(jìn)了液壓控制技術(shù)的發(fā)展。
新型結(jié)構(gòu)的設(shè)計
在20世紀(jì)90年代,國外研制直動型電液伺服閥獲得了較大的成就。國內(nèi)有些單位如中國運載火箭技術(shù)研究院第十八研究所、北京機(jī)床研究所、浙江工業(yè)大學(xué)等單位也研制出了相關(guān)產(chǎn)品的樣機(jī)。特別是北京航空航天大學(xué)研制出轉(zhuǎn)閥式直動型電液伺服閥。該伺服閥通過將普通伺服閥的滑閥滑動結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榛y的轉(zhuǎn)動,并在閥芯與閥套上相應(yīng)開了幾個與軸向有一定傾角的斜槽。閥芯閥套相互轉(zhuǎn)動時,斜槽相互開通或相互封閉,從而控制輸出壓力或流量。由于在工作時閥芯閥套是相互轉(zhuǎn)動的,降低了閥工作時的摩擦阻力,同時污染物不容易在轉(zhuǎn)動的滑閥內(nèi)堆積,提高了抗污染性能。此外,Park公司開發(fā)了“音圈驅(qū)動(Voice Coil Drive)”技術(shù)(VCD),以及以此技術(shù)為基礎(chǔ)開發(fā)的DFplus控制閥。所謂音圈驅(qū)動技術(shù),顧名思義,即是類似于揚聲器的一種驅(qū)動裝置,其基本結(jié)構(gòu)就是套在固定的圓柱形磁鐵上的移動線圈,當(dāng)信號電流輸入線圈時,在電磁效應(yīng)的作用下,線圈中產(chǎn)生與信號電流相對應(yīng)的軸向作用力,并驅(qū)動與線圈直接相連的閥芯運動,驅(qū)動力很大。線圈上內(nèi)置了位移反饋傳感器,因此,采用VCD驅(qū)動的DFplus閥本質(zhì)上是以閉環(huán)方式進(jìn)行控制的,線性度相當(dāng)好。此外,由于 VCD驅(qū)動器的運動零件只是移動線圈,慣量極小,相對運動的零件之間也沒有任何支承,DFplus閥的全部支承就是閥芯和閥體間的配合面,大大減小了摩擦這一非線性因素對控制品質(zhì)的影響。綜合上述的技術(shù)特點,配合內(nèi)置的數(shù)字控制模塊,使DFplus閥的控制性能佳,尤其在頻率響應(yīng)方面更是*,可達(dá) 400Hz。從發(fā)展趨勢來看,新型直動型電液伺服閥在某些行業(yè)有替代傳統(tǒng)伺服閥特別是噴嘴擋板式伺服閥的趨向,但它的Z大問題在于體積大、重量重,只適用于對場地要求較低的工業(yè)伺服控制場合。如能減輕其重量、減小其體積,在航空、航天等軍工行業(yè)亦具有極大的發(fā)展?jié)摿Α?br />另外,近年來伺服閥新型的驅(qū)動方式除了力矩馬達(dá)直接驅(qū)動外,還出現(xiàn)了采用步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)、新型電磁鐵等驅(qū)動結(jié)構(gòu)以及光-液直接轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的伺服閥。這些新技術(shù)的應(yīng)用不僅提高了伺服閥的性能,而且為伺服閥發(fā)展開拓了思路,為電液伺服閥技術(shù)注入了新的活力。
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新型材料的采用
當(dāng)前在電液伺服閥研制領(lǐng)域的新型材料運用,主要是以壓電元件、超磁致伸縮材料及形狀記憶合金等為基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)換器研制開發(fā)。它們各具有其自己的優(yōu)良特性。
2.1 壓電元件
壓電元件的特點是“壓電效應(yīng)”:在一定的電場作用下會產(chǎn)生外形尺寸的變化,在一定范圍內(nèi),形變與電場強(qiáng)度成正比。壓電元件的主要材料為壓電陶瓷(PZT)、電致伸縮材料(PMN)等。比較典型的壓電陶瓷材料有日本TOKIN公司的疊堆型壓電伸縮陶瓷等。PZT直動式伺服閥的原理是:在閥芯兩端通過鋼球分別與兩塊多層壓電元件相連。通過壓電效應(yīng)使壓電材料產(chǎn)生伸縮驅(qū)動閥芯移動。實現(xiàn)電-機(jī)械轉(zhuǎn)換。PMN噴嘴擋板式伺服閥則在噴嘴處設(shè)置一與壓電疊堆固定連接的擋板,由壓電疊堆的伸、縮實現(xiàn)擋板與噴嘴間的間隙增減,使閥芯兩端產(chǎn)生壓差推動閥芯移動。目前壓電式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器的研制比較成熟并已得到較廣泛的應(yīng)用。它具有頻率響應(yīng)快的特點,伺服閥頻寬甚至能達(dá)到上千赫茲,但亦有滯環(huán)大、易漂移等缺點,制約了壓電元件在電液伺服閥上的進(jìn)一步應(yīng)用。
2.2 超磁致伸縮材料
超磁致伸縮材料(GMM)與傳統(tǒng)的磁致伸縮材料相比,在磁場的作用下能產(chǎn)生大得多的長度或體積變化。利用GMM轉(zhuǎn)換器研制的直動型伺服閥是把 GMM轉(zhuǎn)換器與閥芯相連,通過控制驅(qū)動線圈的電流,驅(qū)動GMM的伸縮,帶動閥芯產(chǎn)生位移從而控制伺服閥輸出流量。該閥與傳統(tǒng)伺服閥相比不僅有頻率響應(yīng)高的特點,而且具有精度高、結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點。目前,在GMM的研制及應(yīng)用方面,美國、瑞典和日本等國處于*水平。國內(nèi)浙江大學(xué)利用GMM技術(shù)對氣動噴嘴擋板閥和內(nèi)燃機(jī)燃料噴射系統(tǒng)的高速強(qiáng)力電磁閥,進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計和特性研究。從目前情況來看GMM材料與壓電材料和傳統(tǒng)磁致伸縮材料相比,具有應(yīng)變大、能量密度高、響應(yīng)速度快、輸出力大等特點。世界各國對GMM電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器及相關(guān)的技術(shù)研究相當(dāng)重視,GMM技術(shù)水平快速發(fā)展,已由實驗室研制階段逐步進(jìn)入市場開發(fā)階段。今后還需解決GMM的熱變形、磁晶各向異性、材料腐蝕性及制造工藝、參數(shù)匹配等方面的問題以利于在高科技領(lǐng)域得到廣泛運用。
2.3 形狀記憶合金
形狀記憶合金(SMA)的特點是具有形狀記憶效應(yīng)。將其在高溫下定型后,冷卻到低溫狀態(tài),對其施加外力。一般金屬在超過其彈性變形后會發(fā)生變形,而SMA卻在將其加熱到某一溫度之上后,會恢復(fù)其原來高溫下的形狀。利用其特性研制的伺服閥是在閥芯兩端加一組由形狀記憶合金繞制的SMA執(zhí)行器,通過加熱和冷卻的方法來驅(qū)動SMA執(zhí)行器,使閥芯兩端的形狀記憶合金伸長或收縮,驅(qū)動閥芯作用移動,同時加入位置反饋來提高伺服閥的控制性能。從該閥的情況來看,SMA雖變形量大,但其響應(yīng)速度較慢,且變形不連續(xù),也限制了其應(yīng)用范圍。
與傳統(tǒng)伺服閥相比,采用新型材料的電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器研制的伺服閥,普遍具有高頻響、高精度、結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點。雖然目前還各自呈在某些關(guān)鍵技術(shù)需要解決,但新型功能材料的應(yīng)用和發(fā)展,給電液伺服閥的技術(shù)發(fā)展發(fā)展提供了新的途徑。
電子化、數(shù)字化技術(shù)的運用
目前電子化、數(shù)字化技術(shù)在電液伺服閥技術(shù)上的運用主要有兩種方式:其一,在電液伺服閥模擬控制元器件上加入D/A轉(zhuǎn)換裝置來實現(xiàn)其數(shù)字控制。
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隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,可把控制元器件安裝在閥體內(nèi)部,通過計算機(jī)程序來控制閥的性能,實現(xiàn)數(shù)字化補償?shù)裙δ?。但存在模擬電路容易產(chǎn)生零漂、溫漂,需加D/A 轉(zhuǎn)換接口等問題。其二,為直動式數(shù)字控制閥。通過用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動閥芯,將輸入信號轉(zhuǎn)化成電機(jī)的步進(jìn)信號來控制伺服閥的流量輸出。該閥具有結(jié)構(gòu)緊湊、速度及位置開環(huán)可控及可直接數(shù)字控制等優(yōu)點,被廣泛使用。但在實時性控制要求較高的場合,如按常規(guī)的步進(jìn)方法,無法兼顧量化精度及響應(yīng)速度的要求。浙江工業(yè)大學(xué)采用了連續(xù)跟蹤控制的辦法,消除了兩者之間的矛盾,獲得了良好的動態(tài)特性。此外還有通過直流力矩電機(jī)直接驅(qū)動閥芯來實現(xiàn)數(shù)字控制等多種控制方式或伺服閥結(jié)構(gòu)改變等方法來形成眾多的數(shù)字化伺服閥產(chǎn)品。
隨著各項技術(shù)水平的發(fā)展,通過采用新型的傳感器和計算機(jī)技術(shù)研制出機(jī)械、電子、傳感器及計算機(jī)自我管理(故障診斷、故障排除)為一體的智能化新型伺服閥。該類伺服閥可按照系統(tǒng)的需要來確定控制目標(biāo):速度、位置、加速度、力或壓力。同一臺伺服閥可以根據(jù)控制要求設(shè)置成流量控制伺服閥、壓力控制伺服閥或流量/ 壓力復(fù)合控制伺服閥。并且伺服閥的控制參數(shù),如流量增益、流量增益特性、零點等都可以根據(jù)控制性能Z優(yōu)化原則進(jìn)行設(shè)置。伺服閥自身的診斷信息、關(guān)鍵控制參數(shù)(包括工作環(huán)境參數(shù)和伺服閥內(nèi)部參數(shù))可以及時反饋給主控制器;可以遠(yuǎn)距離對伺服閥進(jìn)行監(jiān)控、診斷和遙控。在主機(jī)調(diào)試期間,可以通過總線端口下載或直接由上位機(jī)設(shè)置伺服閥的控制參數(shù),使伺服閥與控制系統(tǒng)達(dá)到Z佳匹配,優(yōu)化控制性能。而伺服閥控制參數(shù)的下載和更新,甚至在主機(jī)運轉(zhuǎn)時也能進(jìn)行。而在伺服閥與控制系統(tǒng)相匹配的技術(shù)應(yīng)用發(fā)展中,嵌入式技術(shù)對于伺服閥已經(jīng)成為現(xiàn)實。按照嵌入式系統(tǒng)應(yīng)定義為:“嵌入到對像體系中的計算機(jī)系統(tǒng)”。“嵌入性”、“性”與“計算機(jī)系統(tǒng)”是嵌入式系統(tǒng)的三個基本要素。它是在傳統(tǒng)的伺服閥中嵌入的微處理芯片和相應(yīng)的控制系統(tǒng),針對客戶的具體應(yīng)用要求而構(gòu)建成具有Z優(yōu)控制參數(shù)的伺服閥并由閥自身的控制系統(tǒng)完成相應(yīng)的控制任務(wù)(如各控制軸同步控制),再嵌入到整個的大液壓控制系統(tǒng)中去。從目前的技術(shù)發(fā)展和液壓控制系統(tǒng)對伺服閥的要求看,伺服閥的自診斷和自檢測功能應(yīng)該有更大的發(fā)展。
伺服閥的原理
雙噴嘴擋板式力反饋二級電液伺服閥由電磁和 液壓兩部分組成。電磁部分是永磁式力矩馬達(dá) ,由 磁鐵 ,導(dǎo)磁體 ,銜鐵 ,控制線圈和彈簧管組成。 液壓部分是結(jié)構(gòu)對稱 的二級液壓放大器 ,前置級是 雙噴嘴擋板閥,功率級是 四通滑閥?;y通過反饋 桿與銜鐵擋板組件相連。
力矩馬達(dá)把輸入的電信號(電流)轉(zhuǎn)換為力矩輸 出。無信號時,銜鐵 由彈簧管支撐在上下導(dǎo)磁體的 中間位置 ,磁鐵在 四個氣隙中產(chǎn)生 的極化磁通 是相同的力矩馬達(dá)無力矩輸出。此時,擋板處于兩 個噴嘴的中間位置,噴嘴兩側(cè)的壓力相等,滑閥處于 中間位置 ,閥無液壓輸出;若有信號時控制線圈產(chǎn)生 磁通 ,其大小和方向由信號電流決定 ,磁鐵兩極所受 的力不 一樣 ,于是,在磁鐵上產(chǎn)生 磁轉(zhuǎn)矩 (如逆 時 針),使銜鐵繞彈簧管 中心逆時針方 向偏轉(zhuǎn) ,使擋板 向右偏移 ,噴嘴擋板的右側(cè)間隙減小而左側(cè)間隙增 大 ,則右側(cè)壓力大于左側(cè)壓力 ,從而推動滑閥左移。
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同時,使反饋桿產(chǎn)生彈性變形 ,對銜鐵擋板組件產(chǎn)生 一個順時針方向的反轉(zhuǎn)矩。當(dāng)作用在銜鐵擋板組件 上的電磁轉(zhuǎn)矩,彈簧管反轉(zhuǎn)矩 ,反饋桿反轉(zhuǎn)矩等諸力 矩達(dá)到平衡時,滑閥停止移動,取得一個平衡位置并有相應(yīng)的流量輸出。 滑閥位移 ,擋板位移 ,力矩馬達(dá)輸出力矩等都與 輸入的電信號(電流 )成比例變化。
伺服閥的基本組成
由力矩馬達(dá)和液壓放大器組成。
力矩馬達(dá)組成
由一對磁鐵、導(dǎo)磁體和銜鐵、線圈和內(nèi)部懸置擋板的彈簧管等組成 。
液壓放大器組成
前置放大器 前置放大級是一個雙噴嘴擋板閥,它主要由擋板、噴嘴、節(jié)流孔和濾油器組成。
功率放大器 功率放大級主要由滑閥9和擋板下部的反饋彈H片組成。
伺服閥的選型
對于伺服閥的選取,有許多因素可考慮,但有兩點是設(shè)計者必須認(rèn)真對待的。
1 閥的類型
在滿足系統(tǒng)Z重要指標(biāo)(如閥的頻寬、流量特性等) 的前提下,盡量考慮選用對油的污染敏感度低的伺服閥(而不是比例閥) 。實踐證明,80 %以上伺服閥的故障與70 %以上的伺服系統(tǒng)的故障來自于油的污染,而油的污染Z容易堵塞的是伺服閥的流道(如噴嘴擋板閥的噴嘴與擋板間的間隙,通常其間隙量小于0. 1mm) 。
就閥本身而言,一般情況下,其對油的污染的不敏感性為:大流量閥優(yōu)于小流量閥(結(jié)構(gòu)形式和放大級數(shù)相同前提下) ,動圈式力馬達(dá)(推力或力矩大) 優(yōu)于動鐵式力矩馬達(dá),滑閥式(取消固定節(jié)流孔后流道變大) 和射流管式(噴嘴及其與接受孔間的距離大) 優(yōu)于噴嘴擋板式,比例閥(其滑閥行程xv 大) 優(yōu)于伺服閥,比例壓力閥或比例拆裝閥優(yōu)于比例方向閥。如噴嘴擋板式伺服閥,對油的精度要求為優(yōu)于NAS1638 標(biāo)準(zhǔn)的6 級( ISO4406 標(biāo)準(zhǔn)的14/ 11 級) ,而動圈式力馬達(dá)式伺服閥或比例方向閥,對油的精度要求為NAS1638 標(biāo)準(zhǔn)的7 級( ISO4406 標(biāo)準(zhǔn)的15/ 12 級) 即可。而比例壓力閥或比例拆裝閥對油的精度要求還可再低一個等級,如NAS1638 標(biāo)準(zhǔn)的8 級( ISO 標(biāo)準(zhǔn)的16/ 13 級) ,已接近普通拖動系統(tǒng)對油的使用要求。
有一種考慮是設(shè)計中盡量選用比例閥,其依據(jù)是既可使系統(tǒng)對油的精度要求降低,又可降低成本。筆者認(rèn)為這種想法是不足取的。因為比例閥不僅頻響低(一般低于10 赫芝,新設(shè)計概念的“比例閥”另當(dāng)別論,因其已超出了傳統(tǒng)比較閥的范疇,且價格不菲) ,更要緊的是,由于結(jié)構(gòu)原理和加工精度等原因,它的非線形區(qū)(死區(qū)) 范圍大。所以選用比例閥作閉環(huán)控制的直接后果是:
(1) 使整個系統(tǒng)的頻響大大降低。由控制理論分析知,即使執(zhí)行機(jī)構(gòu)(即缸) 的頻響再高,整個系統(tǒng)的頻寬也不會大于10 赫芝。
(2) 有可能使控制系統(tǒng)不穩(wěn)定(由控制理論非線形分析可知) ,造成伺服液壓缸無法正常工作。所以,在選用比例閥時應(yīng)慎重。一般認(rèn)為,在滿足頻響(由分析知,當(dāng)閥的頻響大于3 倍缸的頻響時,系統(tǒng)動特性就由缸的頻響決定) 的前提下,對于中小流量(小于100 升/ 分) 情況,建議選用單級動圈式馬達(dá)驅(qū)動滑閥式伺服閥(如Moog633 、634 等,其頻響很易做到80 - 100 赫芝) 。對于大流量(100 升/ 分以上) ,建議選用動圈式力馬達(dá)為先導(dǎo)級的滑閥式多級伺服閥(如上海液壓件一廠的DY系列、北京機(jī)械工業(yè)自動化所的SV 系列等,其頻響可達(dá)50 - 80 赫芝) 。
這種僅供參考的選取,可以兼顧伺服缸對動態(tài)性能的要求和對油的污染度的要求。
2 閥的流量
一般選取的順序是,先由執(zhí)行機(jī)構(gòu)Z大負(fù)載pL下應(yīng)達(dá)到的速度確定負(fù)載流量QL ,再由QL 確定系統(tǒng)的空載流量QS ,即
QS = QL
pS
pS - pL
式中: pS -系統(tǒng)供油壓力;
pL -負(fù)載壓力
定出QS 后,再由樣本選取規(guī)定閥壓降ΔpN (一般為7MPa) 下的空載流量QR ,即:
QR = QS
ΔpN
pS
這樣,閥的流量就可以初步確定下來了。
但是,考慮到輸入信號的多變性(常會大于預(yù)計輸入信號的Z大值,此時會引起流量飽和,劣化系統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo)) ,為使控制系統(tǒng)具有較強(qiáng)的適應(yīng)性,建議實際選用的伺服閥的空載流量QR應(yīng)大于或等于2 倍的計算空載流量QR 。閥的規(guī)格過大的不足是響應(yīng)慢(因慣量大) ,且閥的大行程得不到經(jīng)常有效的工作和磨合,系統(tǒng)的靈敏度也差。
改善這種狀況有效的做法是,選用兩個較小規(guī)格的伺服閥,其流量之和等于所需的一個大規(guī)格閥的流量,將其并聯(lián)使用,這可在幾乎不增加成本的前提下明顯改善伺服缸的動特性。
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伺服閥的常見故障
1 力矩 馬達(dá)部分
1.1 線圈斷線 :引起閥不動作,無電流。
1.2 銜鐵卡住或受到限位 :原因為工作氣隙內(nèi)有 雜物,引起閥門不動作。
1.3 球頭磨損或脫落 :原因為磨損 ,引起伺服閥 性能下降 ,不穩(wěn)定 ,頻繁調(diào)整。
1.4 緊固件松動 :原因為振動 ,固定螺絲松動等, 引起零偏增大。
1.5 彈簧管疲勞:原 因為疲勞,引起系統(tǒng)迅速失 效 ,伺服閥逐漸產(chǎn)生振動,系統(tǒng)震蕩,嚴(yán)重 的管路也 振動 。
1.6 反饋桿彎曲:疲勞或人為損壞 ,引起閥不能 正常工作 ,零偏大 ,控制電流可能到Z大。
2 噴嘴擋板部分:
2.1 噴嘴或節(jié)流孔局部或全部堵塞 :原因為油液 污染。引起頻響下降,分辨率降低 ,嚴(yán)重的引起系統(tǒng) 不穩(wěn)定 。
2.2 濾芯堵塞:原 因為油液污染。引起頻響下 降 ,分辨率降低 ,嚴(yán)重的引起系統(tǒng)擺動。
3 滑閥放 大器部 分 :
1 刃邊磨損 :原因為磨損。引起泄漏 ,流體躁 聲大 ,零偏大 ,系統(tǒng)不穩(wěn)定 。
2 徑 向濾芯磨損 :原因為磨損。引起泄漏增 大,零偏增大 ,增益下降。
3 滑 閥卡滯 :原 因為油液污染 ,滑閥變形。引 起波形失真,卡死。
4 其 它部 分 :
4.1 密封件老化 :壽命已到或油液不符。引起閥 內(nèi)外滲油 ,可導(dǎo)致伺服閥堵塞。
氣動伺服閥的工作原理類似于氣動比例閥,它也是通過改變輸入信號來對輸出的參數(shù)進(jìn)行連續(xù)的、成比例的控制。與比例閥相比,除了在結(jié)構(gòu)上有差異外,主要在于伺服閥具有很 高的動態(tài)響應(yīng)和靜態(tài)性能。但其價格也較貴,使用維護(hù)較為困難。
氣動伺服閥的控制信號均為電信號,故又稱電氣伺服閩。這是一種將電信號轉(zhuǎn)換成氣壓信號的電氣轉(zhuǎn)換裝置。是電一氣伺服系統(tǒng)中的核心部件。其中*級氣壓放大器為噴嘴檔板閥,由力矩馬達(dá)控制,第二級氣壓放大器為滑閥,閥芯位移通過反饋桿轉(zhuǎn)換成機(jī)械力矩反饋到力矩馬達(dá)上。其工作原理為:當(dāng)有一電流輸入力矩馬達(dá)控制線圈時.力矩馬達(dá)產(chǎn)生電磁力矩,使擋板偏離中位(假設(shè)其向左偏轉(zhuǎn)),反饋桿變形。這時兩個噴嘴檔板閥的噴嘴前腔產(chǎn)生壓力差(左腔高于右腔),在此壓力差的作用下,滑閥向右移動,反饋桿端點隨著一起移動.反饋桿進(jìn)一步變形,反饋桿變形產(chǎn)生的力矩與力矩馬達(dá)的電磁力矩相平衡,使檔板停留在某個與控制電流相對應(yīng)的偏轉(zhuǎn)角上。反饋桿的進(jìn)一步變形使檔板被部分拉回中位,反饋桿端點對閥芯的反作用力與閥芯兩端的氣動力相平衡,使閥芯停留在與控制電流相對應(yīng)的位移上。這樣,伺服閥就輸出一個對應(yīng)的流量,達(dá)到了用電流控制流量的目的。
工業(yè)自動化的發(fā)展,一方面對氣動控制系統(tǒng)的精度和調(diào)節(jié)性能等提出了更高的要求,如在高技術(shù)領(lǐng)域中的氣動機(jī)械手、柔性自動生產(chǎn)線等部分,都需要對氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出速度、壓力和位置等按比例進(jìn)行們服調(diào)節(jié);另一方面氣動系統(tǒng)各組成元件在性能及功能廠都得到了極大的改進(jìn);同時,氣動元件與電子元件的結(jié)合使控制回路的電于化得到迅速發(fā)展,利用微型計算OL使新型的控制思想得以實現(xiàn),傳統(tǒng)的點位控制已不能滿足更高要求,并逐步被一些新型系統(tǒng)所取代?,F(xiàn)已實用化的氣動系統(tǒng)大多為斷續(xù)控制,在和電于技術(shù)結(jié)合之后,可連續(xù)控制位置、速度及力等的電一氣伺服控制系統(tǒng)將得到大的發(fā)展。在工業(yè)較為發(fā)達(dá)的國家電,電一氣比例伺服技術(shù)、氣動位置伺服控制系統(tǒng)、氣動力伺服控制系統(tǒng)等已從實驗室走向工業(yè)應(yīng)用。本節(jié)主要介紹氣動電液比例控制閥及氣動伺服閥的工作原理。
氣動電液比例控制閥是一種輸出量與輸入信號成比例的氣動控制閥,它可以按給定的輸入信號連續(xù)、按比例地控制氣流的壓力、流量和方向等。由于電液比例控制閥具有壓力補償?shù)男阅?,所以其輸出壓力、流量等可不受?fù)載變化的影響。
接控制信號的類型,可將氣動電液比例控制閥分為氣控電液比例控制閥和電控電液比例控制閥。氣控電液比例控制閥以氣流作為控制信號,控制閥的輸出參量、可以實現(xiàn)流量放大,在實際系統(tǒng)中應(yīng)用時一般應(yīng)與電一氣轉(zhuǎn)換器相結(jié)合,才能對各種氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行壓力控制。電控電液比例控制閥則以電信號作為控制信號。
a.氣控比例壓力閥
氣控比例壓力閥是一種比例元件,閥的輸出壓力與信號壓力成比例,如圖31為比例壓力閥的結(jié)構(gòu)原理。當(dāng)有輸入信號壓力時,膜片6變形,推動硬芯使主閥芯2向下運動,打開主閥口,氣源壓力經(jīng)過主閥芯節(jié)流后形成輸出壓力。膜片5起反饋作用,并使輸出壓力信號與信號壓力之間保持比例。當(dāng)輸出壓力小于信號壓力時,膜片組向下運動。使主閥口開大,輸出壓力增大。當(dāng)輸出壓力大于信號壓力時,膜片6向上運動,溢流閥芯3開啟,多余的氣體排至大氣。調(diào)節(jié)針閥的作用是使輸出壓力的一部分加到信號壓力腔.形成正反饋,增加閥的工作穩(wěn)定性。
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2 氣動伺服控制閥
氣動伺服闊的工作原理與氣動比例閥類似,它也是通過改變輸入信號來對輸出信號的參數(shù)進(jìn)行連續(xù)、成比例的控制。與電液比例控制閥相比,除了在結(jié)構(gòu)上有差異外,主要在于伺服閥具有很高的動態(tài)響應(yīng)和靜態(tài)性能。但其價格較貴,使用維護(hù)較為困難。
氣動伺服閥的控制信號均為電信號,故又稱電一氣伺服閥。是一種將電信號轉(zhuǎn)換成氣壓信號的電氣轉(zhuǎn)換裝置。它是電一氣伺服系統(tǒng)中的核心部件。圖33為力反饋式電一氣伺服閥結(jié)構(gòu)原理圖。其中*級氣壓放大器為噴嘴擋板閥,由力矩馬達(dá)控制,第二級氣壓放大器為滑閥。閥芯位移通過反饋桿5轉(zhuǎn)換成機(jī)械力矩反饋到力矩馬達(dá)上。其工作原理為:當(dāng)有一電流輸入力矩馬達(dá)控制線圈時,力矩馬達(dá)產(chǎn)生電磁力矩,使擋板偏離中位(假設(shè)其向左偏轉(zhuǎn)),反饋桿變形。這時兩個噴嘴檔板閥的噴嘴前腔產(chǎn)生壓力差(左腔高于右腔),在此壓力差的作用下,滑閥移動(向右),反饋桿端點隨著一起移動,反饋桿進(jìn)一步變形,變形產(chǎn)生的力矩與力矩馬達(dá)的電磁力矩相平衡,使擋板停留在某個與控制電流相對應(yīng)的偏轉(zhuǎn)角上。反饋桿的進(jìn)一步變形使擋板被部分拉回中位,反饋桿端點對閥芯的反作用力與閥芯兩端的氣動力相平衡,使閥芯停留在與控制電流相對應(yīng)的位移上。這樣,伺服閥就輸出一個對應(yīng)的流量,達(dá)到了用電流控制流量的目的。
脈寬調(diào)制氣動伺服控制是數(shù)字式伺服控制,采用的控制閥大多為開關(guān)式氣動電磁閥,稱脈寬調(diào)制伺服閥,也稱氣動數(shù)字閥。脈寬調(diào)制伺服閥用在氣動伺服控制系統(tǒng)中,實現(xiàn)信號的轉(zhuǎn)換和放大作用。常用的脈寬調(diào)制伺服閥的結(jié)構(gòu)有四通滑閥型和三通球閥型。圖34為滑閥式脈寬調(diào)制伺服閥原理?;y兩端各有一個電磁鐵,脈沖信號電流輪流加在兩個電磁鐵上,控制閥芯按脈沖信號的頻率作往復(fù)運動。
REXROTH不僅是世界前100強(qiáng)公司,也是世界較有名高科技企業(yè)之一,50多年來,Bosch Rexroth集團(tuán)的業(yè)務(wù)部門致力于開發(fā)專業(yè)型液壓傳動領(lǐng)域高科技產(chǎn)品,其產(chǎn)品和品牌已*。 力士樂的產(chǎn)品是*的,因為在世界市場上,目前沒有其他的品牌能向顧客提供所有傳動與控制技術(shù),專門化與一體化并舉。
適用性:
1、介質(zhì)特性
1)質(zhì)氣,液態(tài)或混合狀態(tài)分別選用不同品種的電磁閥;
2)介質(zhì)溫度不同規(guī)格產(chǎn)品,否則線圈會燒掉,密封件老化,嚴(yán)重影響壽命命;
3)介質(zhì)粘度,通常在50cSt以下。若超過此值,通徑大于15mm時,用多功能電磁閥;通徑小于15mm時,用高粘度電磁閥。
4)介質(zhì)清潔度不高時都應(yīng)在電磁閥前配裝反沖過濾閥,壓力低時,可選用直動膜片式電磁閥;
5)介質(zhì)若是定向流通,且不允許倒流,需用雙[1]
德國REXROTH力士樂電磁閥上海辦事處
Bosch Rexroth博世-力士樂在船舶和海洋鉆井平臺的液壓和氣動傳動系統(tǒng)及控制方面具有淵博的經(jīng)驗,產(chǎn)品應(yīng)用在鉆井平臺、推進(jìn)系統(tǒng)、舵機(jī)系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)。寧波富凱貿(mào)易代理銷售力士樂電磁閥10余年,專業(yè)代理銷售BOSCH - REXROTH(博世-力士樂)的液壓備件、力士樂氣動備件、力士樂工控備件等產(chǎn)品。公司憑借著力士樂產(chǎn)品種類齊全、價格低 、供貨期快、售后服務(wù)有保證等優(yōu)勢,已與國內(nèi)各大力士樂分銷商、生產(chǎn)配套廠、力士樂液壓系統(tǒng)使用客戶,建立了長期供貨及信任關(guān)系。
技術(shù)參數(shù):
1)根據(jù)介質(zhì)流向要求及管道連接方式選擇閥門通口及型號;
2)根據(jù)流量和閥門Kv值選定公稱通徑,也可選同管道內(nèi)徑;
3)工作壓差:zui低工作壓差在0.04Mpa以上是可選用間接先導(dǎo)式;zui低工作壓差接近或小于零的必須
選用直動式或分步直接式。
3、環(huán)境條件
1)環(huán)境的zui高和zui低溫度應(yīng)選在允許范圍之內(nèi);
2)環(huán)境中相對濕度高及有水滴雨淋等場合,應(yīng)選防水電磁閥;
3)環(huán)境中經(jīng)常有振動,顛簸和沖擊等場合應(yīng)選特殊品種,例如船用電磁閥;
4)在有腐蝕性或爆炸性環(huán)境中的使用應(yīng)優(yōu)先根據(jù)安全性要求選用耐發(fā)蝕型;
5)環(huán)境空間若受限制,需選用多功能電磁閥,因其省去了旁路及三只手動閥且便于在線維修。
4、電源條件
1)根據(jù)供電電源種類,分別選用交流和直流電磁閥。一般來說交流電源取用方便;
2)電壓規(guī)格用盡量優(yōu)先選用AC220V.DC24V;
3)電源電壓波動通常交流選用+%10%.-15%,直流允許±%10左右,如若超差,須采取穩(wěn)壓措施;
4)應(yīng)根據(jù)電源容量選擇額定電流和消耗功率。須注意交流起動時VA值較高,在容量不足時應(yīng)優(yōu)先選用間接導(dǎo)式電磁閥。
STASTO 閥門RE16-18-0/6-2上海壹僑供應(yīng)STASTO 閥門RE16-18-0/6-2上海壹僑供應(yīng)