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简介
液控伺服阀是在伺服系统中将电信号输入转换为功率较大的压力或流量压力信号输出的执行元件。它是一种电液转换和功率放大元件。伺服阀的灵敏度高,快速性好,能将很小的电信号(例如10毫安)转换成很大的液压功率(如几十匹马力以上),可以驱动多种类型的负载。过去人们曾把喷嘴档板阀、射流管或滑阀伺服马达等液压放大装置都列入伺服阀范围内。20世纪70年代以来,伺服阀一般仅指电液伺服阀。
原理
典型的伺服阀由永磁力矩马达、喷嘴、档板、阀芯、阀套和控制腔组成(见图)。当输入线圈通入电流时,档板向右移动,使右边喷嘴的节流作用加强,流量减少,右侧背压上升;同时使左边喷嘴节流作用减小,流量增加,左侧背压下降。阀芯两端的作用力失去平衡, 阀芯遂向左移动。高压油从s流向c2,送到负载。负载回油通过 c1流过回油口,进入油箱。阀芯的位移量与力矩马达的输入电流成正比,作用在阀芯上的液压力与弹簧力相平衡,因此在平衡状态下力矩马达的差动电流与阀芯的位移成正比。如果输入的电流反向,则流量也反向。表中是伺服阀的分类。
伺服阀主要用在电气液压伺服系统中作为执行元件(见液压伺服系统)。在伺服系统中,液压执行机构同电气及气动执行机构相比,具有快速性好、单位重量输出功率大、传动平稳、抗*力强等特点。另一方面,在伺服系统中传递信号和校正特性时多用电气元件。因此,现代高性能的伺服系统也都采用电液方式,伺服阀就是这种系统的必需元件。
伺服阀结构比较复杂,造价高,对油的质量和清洁度要求高。新型的伺服阀正试图克服这些缺点,例如利用电致伸缩元件的伺服阀,使结构大为简化。另一个方向是研制特殊的工作油(如电气粘性油)。这种工作油能在电磁的作用下改变粘性系数。利用这一性质就可通过电信号直接控制油流。
应用领域
电液伺服阀广泛地应用于电液位置,速度,加速度,力伺服系统,以及伺服振动发生器中.它具有体积小,结构紧凑,功率放大系数高,控制精度高,直线性好,死区小,灵敏度高,动态性能好以及响应速度快等优点.
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液压伺服阀结构及工作原理
一、滑阀式伺服阀:
采用动圈式力马达,结构简单,功率放大系数较大,滞环小和工作行程大;固定节流口尺寸大,不易被污物堵塞;主滑阀两端控制油压作用面积大,从而加大了驱动力,使滑阀不易卡死,工作可靠。
喷嘴挡板式伺服阀:
该伺服阀,由于力反馈的存在,使得力矩马达在其零点附近工作,即衔铁偏转角θ很小,故线性度好。此外,改变反馈弹簧杆11的刚度,就能在相同输入电流时改变滑阀的位移。该伺服阀结构紧凑,外形尺寸小,响应快。但喷嘴挡板的工作间隙较小,对油液的清洁度要求较高。
射流管式伺服阀:
对油液的清洁度要求较低。缺点是零位泄漏量大;受油液粘度变化影响显著,低温特差;力矩马达带动射流管,负载惯量大,响应速度低于喷嘴挡板阀。
滑阀式伺服阀:由永磁动圈式力马达、一对固定节流孔、预开口双边滑阀式前置液压放大器和三通滑阀式功率级组成。前置控制滑阀的两个预开口节流控制边与两个固定节流孔组成一个液压桥路。滑阀副的阀心(控制阀芯)直接与力马达的动圈骨架相连,(控制阀芯)在阀套内滑动。前置级的阀套又是功率级滑阀放大器的阀心。输入控制电流使力马达动圈产生的电磁力与对中弹簧的弹簧力相平衡,使动圈和前置级(控制级)阀心(控制阀芯)移动,其移量与动圈电流成正比。前置级阀心(控制阀芯)若向右移动,则滑阀右腔控制口·面积增大,右腔控制压力降低;左侧控制口·面积减小,左腔控制压力升高。该压力差作用在功率级滑阀阀心(即前置级的阀套)的两端上,使功率级滑阀阀心(主滑阀)向右移动,也就是前置级滑阀的阀套(主滑阀)向右移动,逐渐减小右侧控制孔的面积,直至停留在某位置。在此位置上,前置级滑阀副的两个可变节流控制孔的面积相等,功率级滑阀阀心(主滑阀)两端的压力相等。这种直接反馈的作用,使功率级滑阀阀心跟随前置级滑阀阀心运动,功率级滑阀阀心的位移与动圈输入电流大小成正比。
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emg伺服阀的组成与常见故障:
几乎所有的仪器仪表在使用的过程中都会出现一定程度的故障,伺服阀当然也不例外,除了注意保养之外,重要的是能够及时的发现故障,快速的解决故障,要发现故障就要了解伺服阀的组成,下面给大家介绍以下伺服阀的组成与常见故障
组成:伺服阀由一对磁铁、导磁体和衔铁、线圈和内部悬置挡板的弹簧管等组成。液压放大器由前置放大器和功率放大器组成。前置放大器是一个双喷嘴挡板阀,它主要由挡板、喷嘴、节流孔和滤油器组成。功率放大器主要由滑阀9和挡板下部的反馈弹簧组成。
组成与常见的故障:
1.力矩马达部分
线圈断线的原因:引起阀不动作,无电流;
衔铁卡住或受到限位的原因:工作气隙内有杂物,引起阀门不动作
球头磨损或脱落的原因:磨损,引起伺服阀性能下降,不稳定,频繁调整;
紧固件松动的原因:振动,固定螺丝松动等,引起零偏增大;
弹簧管疲劳的原因:疲劳,引起系统迅速失效,伺服阀逐渐产生振动,系统震荡,严重的管路也振动;
反馈管弯曲的原因:疲劳或人为损坏,引起阀不能正常工作,零偏大,控制电流可能到大。
喷嘴挡板部分喷嘴或节流孔局部或全部堵塞的原因为油液污染。引起频响下降,降低,严重的引起系统不稳定;
滤芯堵塞的原因:油液污染。引起频响下降,分辨率降低,严重的引起系统摆动。
滑阀放大器部分刃边磨损部分:磨损。引起泄漏,流体噪声大,零偏大,系统不稳定;
径向滤芯磨损的原因:磨损,引起泄漏增大,零偏增大,增益下降;
滑阀卡滞的原因:油液污染,滑阀变形。引起波形失真,卡死。
以上就是伺服阀的组成与常见故障的相关介绍,大家在遇到一些故障的时候可以和上述故障的介绍进行对照,能够帮助大家快速的解决故障。
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