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場景4 典型電液伺服閥結構及工作原理一、單級伺服閥二、雙級伺服閥三、潮流反饋伺服閥(PQ閥)四、@ >動態壓力反饋伺服閥五、負載壓力反饋伺服閥六、三級電動反饋伺服閥七、伺服閥主要性能參數八、選型、使用及維護伺服閥一、單級伺服閥由動鐵力矩電機和單級滑閥組成。結構簡單。工作原理:當信號電流通過控制線圈時,銜鐵產生力,力平衡。銜鐵會偏轉角度 θ,從而帶動閥芯移動相應的位移 x,使閥門輸出流量。受電機功率限制。單級閥輸出流量小。1-永久磁鐵;2-導磁體;3扭簧;4-電樞;5滑閥;工作原理:當信號電流通過控制線圈時,線圈在磁場中產生電磁力。該力與彈簧的反作用力平衡,使閥芯移動x,使閥門輸出相應流量1-彈簧;2線圈; 3-導磁體;4幀;5-永久磁鐵;6-使用小力馬達當閥門的輸出流量較小時;當使用專用的大型力電機時,單級閥的輸出量也可以達到200L/min左右。比如日立的帶電反饋的FMv閥3、 單級伺服閥 單級電反饋伺服閥由動鐵力電機、單級滑閥、位置傳感器和內置放大器組成。工作原理:當信號電流通過時,控制線圈產生的電磁力與信號電流成正比,通過定心彈簧將電磁力轉化為閥芯的位移。

使閥門輸出相應的流量。位置傳感器用于形成電反饋后,閥門的精度和響應速度主要取決于傳感器的性能。由于傳感器及其二次儀表易于制作,精度高,響應性好,可以提高閥門的精度和響應性。1個關節;2滑芯;三閥套;4個內置放大器;5位傳動;7-定心彈簧二、二級伺服閥1、二級滑閥伺服閥結構特點: 由動力馬達和二級滑閥組成。一級填料芯套在二級閥芯中,二級閥芯既作為一級填料閥套又作為動力滑閥閥芯,實現位置的直接反饋。1-磁鋼;2-磁導體;3-氣隙;4-二級閥芯;8閥體;9-下控制室;10-下孔口;11-下固定孔;12-上固定孔;13-上孔口;14-上控制室;15-鎖緊螺母 16 A 調零螺釘 馬達二、二級伺服閥1、二級滑閥伺服 閥門的工作原理:力電機驅動初級閥芯。主閥是一個正開四通閥,有兩個固定孔和兩個可變孔。Ps口的壓力油通過上下固定節流孔1。1、12進入動力滑閥的上下控制腔,再通過二級閥芯中空腔回油回油口 o 通過上下可變節流孔 1< @0、13。一級閥在零位時,上下可變節流孔面積相等,上下控制腔壓力相等,二級閥芯處于零位,無流量輸出A 和 B 端口。

電機二、二級伺服閥1、二級閥芯伺服閥力 當電機帶動一級閥芯向上運動一定排量時,上可變節流孔張開,減小上控制室的壓力。下可變節流孔關閉小,使下控制腔壓力升高,使二級閥芯跟隨一級閥芯向上運動,直至上下可變節流孔開度相等;一級閥的行程等于一級閥芯的行程,行程與電流成正比,所以B口輸出的空載流量與電流成正比。二、二級伺服閥1、類似于二級滑閥式伺服閥,當電流反向時,二級閥芯跟隨一級閥芯同步向下,A口有輸出:由原力馬達驅動 當一級閥芯向下運動一定排量時,上可變節流孔減小,使油口壓力升高。上控制室;在下可變孔增加的同時,下控制腔內的壓力降低,使次級閥芯跟隨初級閥芯向下運動,直到上下可變孔的開度相等;此時一級閥處于新的零位,二級閥芯的行程等于一級閥芯的行程,行程與電流成正比,故A口無載流量輸出與電流成正比。國產sv系列伺服閥是該類閥門的代表結構:它由動鐵力矩電機、前級噴嘴擋板閥和功率級滑閥組成。工作原理:變矩器為干式力矩電機,前級為噴嘴塞。板式閥,滑閥位移通過反饋彈簧桿反饋到前級。1-磁鋼;2-導磁體;3-彈簧管;4個噴嘴;5-固定孔口;6個滑閥;7-反饋桿;8-電樞當力矩電機受電磁力矩產生順時針偏轉力矩工作時,擋板下端帶動滑閥左移,p1口有流量輸出。前級噴嘴擋板閥和功率級滑閥。工作原理:變矩器為干式力矩電機,前級為噴嘴塞。板式閥,滑閥位移通過反饋彈簧桿反饋到前級。1-磁鋼;2-導磁體;3-彈簧管;4個噴嘴;5-固定孔口;6個滑閥;7-反饋桿;8-電樞當力矩電機受電磁力矩產生順時針偏轉力矩工作時,擋板下端帶動滑閥左移,p1口有流量輸出。前級噴嘴擋板閥和功率級滑閥。工作原理:變矩器為干式力矩電機,前級為噴嘴塞。板式閥,滑閥位移通過反饋彈簧桿反饋到前級。1-磁鋼;2-導磁體;3-彈簧管;4個噴嘴;5-固定孔口;6個滑閥;7-反饋桿;8-電樞當力矩電機受電磁力矩產生順時針偏轉力矩工作時,擋板下端帶動滑閥左移,p1口有流量輸出。1-磁鋼;2-導磁體;3-彈簧管;4個噴嘴;5-固定孔口;6個滑閥;7-反饋桿;8-電樞當力矩電機受電磁力矩產生順時針偏轉力矩工作時,擋板下端帶動滑閥左移,p1口有流量輸出。1-磁鋼;2-導磁體;3-彈簧管;4個噴嘴;5-固定孔口;6個滑閥;7-反饋桿;8-電樞當力矩電機受電磁力矩產生順時針偏轉力矩工作時,擋板下端帶動滑閥左移,p1口有流量輸出。

同時,擋板靠近左噴嘴,噴嘴處的壓力油給擋板一個反饋扭矩,使擋板逆時針偏轉,直到反饋扭矩與力矩電機產生的驅動扭矩平衡,擋板在噴嘴的某個位置。滑閥停止移動,直到達到平衡位置。滑閥排量與電流成正比。當負載壓差一定時,閥門的輸出負載流量與電流成正比。當輸入電流反向時,閥門的輸出流量也反向。因此也稱為流量控制型電液伺服閥。系列、國產FF系列、QDY系列均屬于此類閥門。1-磁鐵;2-磁鐵;3-彈簧管;4個噴嘴;5-固定孔口;6個滑閥;7-反饋桿;8-銜鐵滑閥位置是通過彈性反饋桿變形力反饋的,由平衡銜鐵總成上的力矩來確定,所以這種閥也稱為位置力反饋電液伺服閥。由于前級為雙噴嘴擋板的液力放大,故又稱噴嘴擋板閥式位置力反饋兩級電液伺服閥。這是最常用的電液伺服閥形式之一。由于銜鐵和擋板都在中位附近工作,這種閥具有良好的線性度,同時可以讓滑閥獲得更大的行程,即可以輸出更大的流量。1-磁鐵;2-磁鐵;3-彈簧管;4個噴嘴;5-固定孔口;6個滑閥;7-反饋桿;8電樞噴管位置力反饋二級電液伺服閥噴管3固定在力矩電機的電樞上,由薄膜彈簧支撐。

當有信號電流輸入時,射流管由力矩電機驅動偏轉。液壓油通過柔性供壓管2進入噴射管3,從噴射管噴嘴噴出的液壓油進入接收器4的兩個接收孔。兩個接收孔分別與控制室相連。滑閥的兩端。腔體恢復壓差推動主閥芯左右移動 1-力矩電機 2-柔性供壓管 射流管 4-射流接收器 射流管位置力反饋 二級電液伺服閥 彈簧末端5 插入閥芯中間的小槽內,閥芯的運動使反饋彈簧變形,構成對力矩電機的力矩反饋。射流管式電液伺服閥最大的優點是耐油污。缺點是動態響應慢,力矩電機結構和工藝復雜,細長的射流管和柔性供壓管容易發生結構共振。1-力矩電機 2-柔性供壓管 射流管 4-射流接收器4、導流板射流位置力反饋兩級電液伺服閥 由扭矩電機、偏轉板射流放大器和滑閥組成,反饋導流板射流放大鏡由導流板1和射流板2組成。射流板上有一個射流噴嘴,與液壓能源相連,兩個接收口分別連接第二級滑閥兩端的控制室。偏轉板上有一V形導向窗,其上端與銜鐵固定并由彈簧管支撐,下端通過小孔插入滑閥中間的小槽中。反饋桿末端的球。1—導流板;2—噴射板;3—反饋桿 當沒有信號電流輸入時,偏轉板在射流板中間,噴嘴噴出的射流被兩個接收口平均接收,此時滑閥處于。末端產生的回復力相等,閥芯不動。其上端與銜鐵固定并由彈簧管支撐,下端通過反饋桿末端的小球插入滑閥中間的小凹槽中。1—導流板;2—噴射板;3—反饋桿 當沒有信號電流輸入時,偏轉板在射流板中間,噴嘴噴出的射流被兩個接收口平均接收,此時滑閥處于。末端產生的回復力相等,閥芯不動。其上端與銜鐵固定并由彈簧管支撐,下端通過反饋桿末端的小球插入滑閥中間的小凹槽中。1—導流板;2—噴射板;3—反饋桿 當沒有信號電流輸入時,偏轉板在射流板中間,噴嘴噴出的射流被兩個接收口平均接收,此時滑閥處于。末端產生的回復力相等,閥芯不動。偏轉板在射流板中間,噴嘴射出的射流被兩個接收口平均接收,此時滑閥處于。末端產生的回復力相等,閥芯不動。偏轉板在射流板中間,噴嘴射出的射流被兩個接收口平均接收,此時滑閥處于。末端產生的回復力相等中外合資閥門廠家,閥芯不動。

當有信號電流輸入時,力矩電機使偏轉板偏轉,滑閥兩端的兩個接收口產生的恢復力不相等,在壓力的作用下控制主閥芯運動區別。閥芯的位移使反饋桿變形,以力矩的形式反饋給力矩電機的銜鐵,與銜鐵上的電磁力矩相平衡,形成力反饋閉環控制。該偏轉板射流電液伺服閥結構簡單,運行可靠。其主要優缺點與射流管電液伺服閥相似。反饋力 反饋力力矩電機產生力矩5、 噴嘴擋板式位置直接反饋 兩級電液伺服閥 一級液壓放大為雙噴嘴擋板閥。兩個噴嘴5直接安裝在二級滑閥的閥芯6上,形成位置的直接反饋。1-永久磁鐵;2-導磁體;3-電樞軸;4擋板;5-噴嘴;6滑閥芯;7-固定阻尼孔5、噴嘴擋板式位置直接反饋二次電動當液壓伺服閥控制電流驅動力矩電機銜鐵繞其轉軸3順時針旋轉一個角度時,擋板4移動到向左,主閥芯6向左移動。此時,滑閥右端的壓力P L1 較高,左端的壓力pL2 下降。L1 使擋板嘗試逆時針偏轉。當它與電磁扭矩平衡時,滑閥處于新的工作位置。這種反饋形式使閥門結構簡單緊湊,反饋無機械接觸,分辨率高。但力矩電機的線性范圍也限制了主滑閥的工作行程。

1-永久磁鐵;2-導磁體;3-電樞軸;4擋板;5-噴嘴;6滑閥芯;7-固定阻尼孔結構:閥門主閥芯1的位移由位移傳感器10檢測并反饋。伺服放大器11集成在閥體內,優化了伺服閥的性能,使用更方便。該閥是當今應用越來越廣泛的電液伺服閥之一。電液伺服閥由上力矩電機和下液壓放大器、位移傳感器和伺服放大器組成。液力放大前級為射流管閥,功率級為零開四通滑閥。噴射管閥通過彈簧管連接到電樞。壓力油通過供油管進入噴射管4。1—主閥芯;2—主體—接收器;4—噴射臂;5—永磁體;6—彈簧管;7——電樞;8—線圈;9——導體;10—位移傳感器;11 A伺服放大器6、射流管電液伺服閥結構示意圖 當力矩電機無控制信號時,銜鐵7不偏轉,射流管處于中間位置電液伺服閥原理動畫,流體噴出從射流管以相同的壓力流入接收器3的兩個小孔,閥芯兩端的恢復壓力相等,閥芯不是1—主閥芯;2—主體—接收器;4—噴射臂;5——永磁體;6:彈簧管;7:電樞;8:線圈;9:導體;10:位移傳感器;11: 伺服放大器 電信號進入伺服放大器11,在該信號的作用下,力矩電機的銜鐵發生偏轉,帶動射流管一起旋轉一個小角度,從而使接收器的一個小孔接收到一個液體流量大,回收壓力高。另一個小孔接收小流量和低恢復壓力。

在滑閥上產生壓差,推動滑閥移動。1—主閥芯;2—主體—接收器;4—噴射臂;5—永磁體;6—彈簧管;7——電樞;8—線圈;9——導體;10—位移傳感器;11 A伺服放大器6、射流管電液伺服閥結構示意圖 同時,通過位移傳感器10檢測滑閥芯的位移x并反饋到安裝的伺服放大器的輸入端在閥門中。與給定的輸入信號相比,產生的偏差信號繼續控制力矩電機的電磁力,從而控制滑閥閥芯的進一步位移。直到滑閥閥芯位移的反饋信號等于給定的輸入信號,即 當偏差信號為零時,閥芯停止運動,實現主閥芯的位移x,與給定的輸入電信號成正比變化為1。1個主線軸;2、機身、接收器;4、噴射臂;5、永磁體;6、彈簧管;7、電樞;8、線圈;9、斷路器;10、位移傳感器;11、伺服放大器三、壓流控制伺服閥(PQ閥) 液壓伺服系統一般是欠阻尼系統,阻尼比較小,變化范圍比較大,會直接影響改善系統的靜態和動態性能。因此,提高系統的阻尼比一直是提高液壓伺服系統性能的重要方面。嘗試提高電液伺服閥的流量壓力系數K將是提高系統阻尼比的簡便方法。壓力流量伺服閥就是在這樣的背景下誕生的。

三、壓流控制伺服閥(PQ閥)結構示意圖三、壓流控制伺服閥(PQ閥)結構:主要由動鐵力矩電機驅動1、噴嘴塊 板前置閥 3 和功率級滑閥 6、 平衡彈簧 5 和壓力反饋油路 2 等組。當閥門無電信號輸入時電液伺服閥原理動畫,噴嘴擋板閥的擋板處于中間位置,功率級滑閥處于中間位置。端(作用面積L2),滑閥在兩端平衡彈簧的作用下處于零位,使主閥無負載流量輸出。1-力矩電機;2-壓力反饋油路;3-噴嘴擋板前閥;4-機油濾清器;5-平衡彈簧;6-滑閥;7-固定部分三、 壓力-流量控制伺服閥(PQ閥) 當有控制電信號輸入時,噴嘴擋板閥產生控制壓力L2),作用于主閥控制腔端面(作用面積為Av),使功率級滑閥移動x,輸出潮流q。除了噴嘴處的流量反饋功能外,閥系統的負載壓力反饋還通過負載壓力反饋通路 2 作用于 F 功率級滑閥兩端的彈簧腔(作用面積為 A . 穩態時,彈簧力與反饋負載液壓的合力與控制液壓成正比。平衡,使功率級滑閥得到相應的平衡位置。1-力矩電機;2-壓力反饋油路;3-噴嘴擋板前閥;4-濾油器;5-平衡彈簧;6-滑閥;7-固定接頭四、@>動態壓力反饋伺服閥結構:在壓力反饋閥的基礎上,增加了阻尼元件(彈簧、反饋活塞、固定阻尼孔)的組合,以提高系統的靜態剛度(穩定性))。

5個反饋噴嘴;6個反饋孔;7 閥芯;8-固定孔口;9-過濾器;10-彈簧管;11-擋板;12線圈;13-永磁五、負載壓力反饋噴嘴式伺服閥結構圖五、負載壓力反饋噴嘴式伺服閥閥門 當力矩電機有輸入信號電流時,力矩電機的電磁力矩使擋板偏離中間位置,控制噴嘴擋板閥4輸出控制壓差,推動滑閥7移動,輸出負載壓力。

同時,負載壓力通過反饋孔6和反饋噴嘴5向擋板產生反饋扭矩,使擋板回到中間位置,前級停止工作,滑閥的閥芯也停止移動。此時,與負載壓力成正比的反饋轉矩等于轉矩電機輸入電流產生的電磁轉矩。因此,伺服閥輸出的負載壓力與信號電流成正比。1-上磁鐵;2-電樞;3-下磁鐵;4控制噴嘴閥;5個反饋噴嘴;6個反饋孔;7 閥芯;8-固定孔口;9-過濾器;10-彈簧管;11-擋板;12線圈;13-永磁六、三級電反饋伺服閥采用二級滑閥驅動三級滑閥,末級閥芯的定位只能依靠電反饋。工作原理:電反饋在外環,因此轉換參數的變化、非線性和干擾對控制器、前置放大器和動力滑閥等閥門性能的影響大大降低。由于位置傳感器的分辨率和二次儀表的帶寬可以做得很高,因此電反饋伺服閥的分辨率、帶寬和線性度可以大大提高,而滯后和零漂可以大大降低,閥門性能進一步提高。079-10<@0、079-200伺服閥是三級閥的代表產品七、伺服閥主要性能參數1、 規格參數: 額定電流:產生額定流量所需的任何值。一極的輸入電流與力電機或力矩電機的兩個線圈的連接形式(單接、串聯、并聯或差動)有關。

額定壓力:產生額定流量的供油壓力。額定流量:在規定的閥門壓降下,額定電流對應的負載流量即為額定流量。七、伺服閥主要性能參數2、靜態特性壓力-流量特性 壓力-流量特性曲線可供系統設計人員考慮負載匹配情況,確定伺服閥的規格。一些伺服閥樣品將顯示無量綱壓力-流量特性曲線(a);更多的伺服閥樣品給出了 I=In 下的壓力和流量特性,以對數坐標表示(圖 b)。對數坐標表示的優點是Q是線性的,它給出了該系列伺服閥的壓力-流量特性3、 動態特性:頻率特性階躍特性八、伺服閥選型、使用與維護1、選擇:考慮因素:負載的性質和大小、控制速度和加速度的要求、系統控制的要求精度和系統帶寬、工作環境、可靠性和經濟性。尺寸類型、重量限制及其他要求:根據系統的控制任務和負載的性質確定伺服閥的類型。一般位置和速度控制系統采用Q閥;力控系統最好采用P閥,也可采用Q閥;慣性大但外負載力小的系統建議使用PQ閥 性能指標:根據系統的性能要求,確定伺服閥類型和性能指標。對控制精度要求高的系統,應選用分辨率高、遲滯小的伺服閥;當外部負載較大時,應根據系統帶寬要求選擇壓力增益較高的伺服閥的帶寬。

帶寬太低會限制系統的響應速度。如果過高,會向負載規格傳遞高頻干擾信號和顫振信號:根據負載的大小和所需的控制速度,確定伺服閥的規格,即確定額定壓力和額定流量。額定電流:伺服閥的額定電流有時是可選的。更大的額定電流需要更大功率的伺服放大器,額定電流值越大的閥門抗干擾能力越強。2、使用線圈接法:一般伺服閥有兩個控制線圈。您可以根據需要選擇以下任何一種連接方式。但有些伺服閥只有一個控制線圈。(a) 單線圈 (b) 單獨使用 (c) 串聯 (d) 并聯 (e) 差動連接 當兩個線圈單獨連接時,一個線圈接控制信號,另一個接抖動信號. 如果只使用一個線圈,則抖動信號會疊加在控制信號上。串聯時,線圈匝數加倍,所以電阻加倍,電流減半;并聯時,電阻減半,電流不變。并聯的好處是當一個線圈損壞時,它仍然可以工作。從而提高工作的可靠性。差分連接的優點是電路是對稱的,溫度和電源波動的影響可以相互補充。顫振信號的使用:顫振信號使閥門保持在高頻、低振幅的微振動狀態,可減少或消除伺服閥內因靜摩擦引起的死區,可有效防止閥門故障的發生。堵塞現象。伺服閥的調整:(四、4@>性能檢查:伺服閥通電前,一定要按說明書檢查控制線圈與插頭插腳的連接是否正確(2)調點:閑置不用的伺服閥,將其放在使用前應調零點。并能有效防止閥門故障的發生。堵塞現象。伺服閥的調整:(四、4@>性能檢查:伺服閥通電前,一定要按說明書檢查控制線圈與插頭插腳的連接是否正確(2)調點:閑置不用的伺服閥,將其放在使用前應調零點。并能有效防止閥門故障的發生。堵塞現象。伺服閥的調整:(四、4@>性能檢查:伺服閥通電前,一定要按說明書檢查控制線圈與插頭插腳的連接是否正確(2)調點:閑置不用的伺服閥,將其放在使用前應調零點。

必須在伺服閥試驗臺上調零;如果是安裝在系統上,其實就是系統的零點(四、6@>顫振信號的調整:由于每個閥門的制造和裝配精度的差異,使用時請務必調整顫振信號的頻率和幅度,使伺服閥的分辨率處于最高水平。 污染控制:要控制污染,首先要防止污染物的侵入。合理的系統設計,有效的過濾和完善的維護管理系統很重要大型工業伺服系統的污染控制過濾系統配備:主泵出口高壓過濾器美國AG真人国际厅网站閥門,伺服閥前高壓過濾器,主回油低壓過濾器,循環過濾器、空氣過濾器和磁性過濾器。過濾器的精度取決于伺服閥的類型,噴嘴擋板閥的絕對過濾精度要求為5μm。滑閥式工業伺服閥的絕對過濾精度嚴格為10μm,閥內的小過濾器為粗過濾器。污染物進入伺服閥。閥門中的過濾器和系統過濾器應定期檢查、更換和清洗。在將伺服閥安裝到系統中之前,必須使用伺服閥清潔板代替伺服閥,并定期對系統進行清潔。檢查油的污染程度,更換濾芯,直至系統清潔度達到要求后,方可安裝伺服閥。伺服閥不穩定:油源中泵的流量脈動引起的壓力脈動、溢流閥的不穩定、管路共振、各種非線性因素引起的極限環振蕩、伺服閥引起的不穩定等,都會導致系統擺動。伺服閥中的間隙和閥芯上的穩態液壓力引起的壓力正反饋會導致系統振蕩。不穩定。伺服閥中的間隙和閥芯上的穩態液壓力引起的壓力正反饋會導致系統振蕩。不穩定。伺服閥中的間隙和閥芯上的穩態液壓力引起的壓力正反饋會導致系統振蕩。不穩定。

從伺服閥到執行器的管道共振也會導致系統振蕩。當伺服閥轉換器的諧振頻率、前級閥或功率級的諧振頻率與功率元件的諧振頻率和管道的1/4波長頻率重合時,也可能引起諧振。可以通過改進濾波和增加顫振來減弱或消除伺服閥間隙引起的不穩定性;與管道和結構的共振頻率有關的振蕩可以通過改變管道的長度和支撐、執行器的支撐等來減弱或消除。

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