伺服阀结构类型及选用
伺服阀结构类型如图3-121与图3-122所示。
1-力矩马达;2-喷嘴;3-滑阀;4-线圈;5-衔铁;6-扭矩管;7-挡板;8-可变节流孔;9-反馈弹簧
图3-121 力反馈喷嘴挡板式电液伺服阀
图3-122 带电反馈的电液伺服阀
1-一级阀;2-力矩马达;3-液压放大器;4-阀体;5-扭矩管;6-挡板;7-衔铁;8-线圈;9-节流口;10-主阀心;11-反馈件;12-电子元件;13-位移传感器
电液伺服阀由电气—机械转换器和液压放大器构成,如图3-123所示。电气—机械转换器是将电信号转换成机械位移;液压放大器是将电气.机械转换器输出的机械位移放大后推动阀芯运动,液压放大器由前置放大级和功率放大级组成,前置放大级采用滑阀、喷嘴挡板阀或射流管阀,功率级采用滑阀形式。
电液伺服阀分为单级、二级和三级。单级电液伺服阀直接由力马达或力矩马达驱动滑阀阀芯,用于压力低于6.3MPa、流量小于4 L/min和负载变化小的系统;二级电液伺服阀有两级液压放大器,用于流量小于200L/min 的系统:三级电液伺服阀可输出更大的流量和功率。
选用伺服阀要依据伺服阀的特点和系统性能要求。伺服阀最大的弱点是抗污染能力差,过滤器的颗粒粒度必须小于3μm。伺服阀侧重应用在动态精度和控制精度高、抗干扰能力强的闭环系统中,对动态精度要求一般的系统可用比例阀。
从响应速度优先的原则考虑,伺服阀的前置级优先选择喷嘴挡板阀,其次是射流管阀,最后是滑阀;从功率考虑,射流管阀压力效率和容积效率在70%以上,应首先选择,然后是选择滑阀和喷嘴挡板阀;从抗污染和可靠性方面考虑,射流管阀的通径大,抗污染能力强,可延长系统无故障工作时间;从性能稳定方面考虑,射流管阀的磨蚀是对称的,不会引起零漂,性能稳定,寿命长;滑阀的开口形式一般选择零开口结构;伺服阀规格由系统的功率和流量决定,并留有15%~30%的流量裕度;伺服阀的频宽按照伺服系统频宽的5倍选择,以减少对系统响应特性的影响,但不要过宽,否则系统抗干扰能力减小;伺服阀在安装时,阀芯应处于水平位置,管路采用钢管连接,安装位置尽可能靠近执行器;伺服阀有2个线圈,接法有单线圈、双线圈,串联、并联和差动等方式,使用时要注意;伺服阀正式安装前,管路要接入精密过滤器,用60℃的工作油运行清洗1h;伺服阀若在使用中出现振荡现象,可通过改变管路的长度、连接板或液压执行器的安装形式消除;为了减小和消除伺服阀阀芯与阀套的间隙,防止滑阀卡死或堵塞,在伺服阀输入信号上叠加一个高频低幅值的颤振信号。
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