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    美國(guó)穆格MOOG電液伺服閥維護(hù)特點(diǎn)

    2019-4-29  閱讀(415)

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    【詳細(xì)說(shuō)明】

    美國(guó)穆格MOOG電液伺服閥維護(hù)特點(diǎn)

    美國(guó)穆格MOOG公司成立于五十多年前,初從事飛機(jī)與dao彈部件的設(shè)計(jì)及供應(yīng)。如今,本公司的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)廣泛應(yīng)用于民用機(jī)座艙、發(fā)電風(fēng)機(jī)、一級(jí)方程式賽車(chē)、醫(yī)用輸液系統(tǒng)等眾多的市場(chǎng)和應(yīng)用領(lǐng)域,有效提高相關(guān)產(chǎn)品的性能。該公司歷史起源于公司創(chuàng)建者威廉 C 穆格,他是一位發(fā)明家、企業(yè)家,也是一位遠(yuǎn)見(jiàn)卓識(shí)者。1951年,比爾穆格研制成功電液伺服閥,這種裝置可把微弱的電脈沖轉(zhuǎn)換為而有力的運(yùn)動(dòng)。1951年7月,比爾穆格、阿特兄弟倆和盧蓋耶在紐約州東奧羅拉租借了已廢棄的 Proner 機(jī)場(chǎng)的一角,成立了美國(guó)穆格MOOG公司(MOOG Valve Company)。
           美國(guó)穆格MOOG公司是設(shè)計(jì),制造和精密運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品和系統(tǒng)集成商。穆格的高性能系統(tǒng)的控制軍用和商用飛機(jī),衛(wèi)星和航天器,運(yùn)載火箭,dao彈,工業(yè)機(jī)械,風(fēng)能,海洋應(yīng)用和醫(yī)療設(shè)備。
       20 世紀(jì) 70 年代,美國(guó)穆格MOOG公司進(jìn)入了成長(zhǎng)中的注塑與吹塑成形工藝控制技術(shù)市場(chǎng)。由于公司較多地參與了美國(guó)的太空計(jì)劃,因此贏得了航天飛機(jī)硬件供貨合同。航天飛機(jī)于1981年首飛,應(yīng)用了本公司開(kāi)創(chuàng)性的電傳控制技術(shù)。

           1988年,美國(guó)穆格MOOG公司飛機(jī)部門(mén)總裁 Robert T. Brady 被任命為執(zhí)行官。1989 年的銷售額達(dá)到了2.82 億美元。本公司于上世紀(jì) 90 年代中期在印度建立了業(yè)務(wù)。我們的大規(guī)模收購(gòu)是從 Allied Signal 公司購(gòu)買(mǎi)了后者位于加利福尼亞州托蘭斯的飛機(jī)業(yè)務(wù)。到 1999 年底,公司收入超過(guò)了6.30 億美元。
    2001年,美國(guó)穆格MOOG公司獲得了一份五千萬(wàn)美元的航天飛機(jī)翻新合同,并且公司股票從美國(guó)證交所轉(zhuǎn)到了紐約證交所。我們是洛克希德公司生產(chǎn)的 F-35 型戰(zhàn)機(jī)的飛行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)商及供應(yīng)商,并且是波音公司787“夢(mèng)想飛機(jī)“計(jì)劃主要飛行控制部件的提供商。
             2004年,公司收入突破9億美元大關(guān),完成了又一次大規(guī)模并購(gòu),收購(gòu)了Litton Poly-Scientific 公司,并將其命名為穆格部件集團(tuán)(MOOG Components Group)。公司財(cái)年銷售額突破10億美元。

    該伺服閥屬于兩級(jí)閥,級(jí)為噴嘴檔板式,由控制信號(hào)控制其出口壓力,第二級(jí)為滑閥式,執(zhí)行控制級(jí)至剎車(chē)缸的壓力。當(dāng)無(wú)信號(hào)作用時(shí), 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(shí)壓力口的油壓作用在滑閥閥芯上,使剎車(chē)口同計(jì)量油口直接連通,剎車(chē)口壓力同飛行員控制的計(jì)量油壓相等,當(dāng)機(jī)輪角速度檢測(cè)到滑行速度同基準(zhǔn)滑行速度有偏差時(shí),力矩馬達(dá)接收到偏差電信號(hào),此時(shí)力矩馬達(dá)驅(qū)動(dòng)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(jì)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(shí),就有對(duì)應(yīng)的制動(dòng)壓力。

    1)  按液壓放大級(jí)數(shù)可分為單級(jí)電液伺服閥,兩級(jí)電液伺服閥,三級(jí)電液伺服閥。
    2)  按液壓前置級(jí)的結(jié)構(gòu)形式,可分為單噴嘴擋板式,雙噴嘴擋板式,滑閥式,射流管式和偏轉(zhuǎn)板射流式。
    3)  按反饋形式可分為位置反饋式,負(fù)載壓力反饋式,負(fù)載流量反饋式,電反饋式。
    4)  按電機(jī)械轉(zhuǎn)換裝置可分為動(dòng)鐵式和動(dòng)圈式。
    5)  按輸出量形式分為流量伺服閥和壓力控制伺服閥。
     
    2、電液伺服閥結(jié)構(gòu)及工作原理(以雙噴嘴擋板為例)
        雙噴嘴擋板式力反饋二級(jí)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yong久磁鐵,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(duì)稱的二級(jí)液壓放大器,前置級(jí)是雙噴嘴擋板閥,功率級(jí)是四通滑閥。畫(huà)法通過(guò)反饋桿與銜鐵擋板組件相連。
        力矩馬達(dá)把輸入的電信號(hào)(電流)轉(zhuǎn)換為力矩輸出。無(wú)信號(hào)時(shí),銜鐵有彈簧管支撐在上下導(dǎo)磁體的中間位置,yong久磁鐵在四個(gè)氣隙中產(chǎn)生的極化磁通是相同的力矩馬達(dá)無(wú)力矩輸出。此時(shí),擋板處于兩個(gè)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(wú)液壓輸出;若有信號(hào)時(shí)控制線圈產(chǎn)生磁通,其大小和方向由信號(hào)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(shí)針),使銜鐵繞彈簧管中心逆時(shí)針?lè)较蚱D(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(dòng)滑閥左移。同時(shí),使反饋桿產(chǎn)生彈性形變,對(duì)銜鐵擋板組件產(chǎn)生一個(gè)順時(shí)針?lè)较虻姆崔D(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(shí),滑閥停止移動(dòng),取得一個(gè)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)輸出力矩都與輸出的電信號(hào)(電流)成比例變化。
     
    3、電液伺服閥的常見(jiàn)故障
    1)力矩馬達(dá)部分
      a.線圈斷線:引起閥不動(dòng),無(wú)電流。
      b.銜鐵卡住或受到限位:原因是工作氣隙內(nèi)有雜物,引起閥門(mén)不動(dòng)作。
      c.球頭磨損或脫落:原因是磨損,引起伺服閥性能下降,不穩(wěn)定,頻繁調(diào)整。
      d.緊固件松動(dòng):原因是振動(dòng),固定螺絲松動(dòng)等,引起零偏增大。
      e.彈簧管疲勞:原因是疲勞,引起系統(tǒng)迅速失效,伺服閥逐漸產(chǎn)生振動(dòng),系統(tǒng)震蕩,嚴(yán)重的管路也振動(dòng)。
      f.反饋桿彎曲:疲勞或人為損壞,引起閥不能正常工作,零偏大,控制電流可能到大。
    2)噴嘴擋板部分
      a.噴嘴或節(jié)流孔局部或全部堵塞:原因是油液污染。引起頻響下降,分辨降率低,嚴(yán)重的引起系統(tǒng)不穩(wěn)定。
      b.濾芯堵塞:原因是油液污染。引起頻響下降,分辨率降低嚴(yán)重的引起系統(tǒng)擺動(dòng)。
    3)滑閥放大器部分
      a.刃邊磨損:原因是磨損,引起泄露,流體噪聲大,零偏大,系統(tǒng)不穩(wěn)定。
      b.徑向?yàn)V芯磨損:原因是磨損。引起泄露增大,零偏增大,增益下降。
      c.滑閥卡滯:原因是油液污染,滑閥變形。引起波形失真,卡死。
    4)其他部分
        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。
     
    4、電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)有電液伺服閥故障引起的常見(jiàn)故障
    1)油動(dòng)機(jī)拒動(dòng)
        在機(jī)組啟動(dòng)前做閥門(mén)傳動(dòng)試驗(yàn)時(shí),有時(shí)出現(xiàn)個(gè)別油動(dòng)機(jī)不動(dòng)的現(xiàn)象,在排除控制信號(hào)故障的前提下,造成上述現(xiàn)象的主要原因是電液伺服閥卡澀。盡管在機(jī)組啟動(dòng)前已進(jìn)行油循環(huán)且油質(zhì)化驗(yàn)也合格,但由于系統(tǒng)中的各個(gè)死角是未知不可能*循環(huán)沖洗,所以一些顆??赡茉谒欧y動(dòng)作過(guò)程中卡澀伺服閥。
    2)汽門(mén)突然失控
        在機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中,有時(shí)在控制指令不變的情況下,汽門(mén)突然全開(kāi)或全關(guān),造成上述現(xiàn)象的主要原因是電液伺服閥堵塞。主要是油中的臟物堵塞伺服閥的噴嘴擋板處,造成伺服閥突然向一個(gè)方向動(dòng)作,導(dǎo)致油動(dòng)機(jī)向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)到極限未知,使汽門(mén)失去控制。
    3)氣門(mén)擺動(dòng)
        氣門(mén)擺動(dòng)是較常見(jiàn)的故障現(xiàn)象,在排除控制信號(hào)故障的前提下,伺服閥工作不穩(wěn)定是主要原因。伺服閥的內(nèi)漏大,分辨率大和零區(qū)不穩(wěn)定,均可能引起電調(diào)系統(tǒng)的擺動(dòng)。伺服閥的分辨率增大,是伺服閥不能很快響應(yīng)控制系統(tǒng)的指令,容易引起系統(tǒng)的超調(diào),導(dǎo)致系統(tǒng)在一定范圍內(nèi)不停調(diào)整,造成氣門(mén)擺動(dòng)。伺服閥閥口磨損,不但引起伺服閥泄露增大,而且會(huì)引起伺服閥零區(qū)不穩(wěn)定,使伺服閥長(zhǎng)期處于調(diào)整狀態(tài),嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起氣門(mén)擺動(dòng)。
    4)油動(dòng)機(jī)遲緩率大
        造成此現(xiàn)象的原因很多,伺服閥的流量增益低,壓力增益低以及伺服閥濾芯堵塞引起伺服閥分辨率過(guò)大等,都可能增大油動(dòng)機(jī)遲緩率。解決辦法是嚴(yán)格控制燃燒油質(zhì),定期檢查伺服閥。
    5)  油動(dòng)機(jī)關(guān)不到位
        在控制信號(hào)和機(jī)械部分沒(méi)有問(wèn)題的前提下,造成油動(dòng)機(jī)關(guān)不到位的主要原因?yàn)樗欧y的零偏不對(duì)。
     
    5、運(yùn)行中抗燃油的維護(hù)
        系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)對(duì)抗燃油的使用壽命有直接的影響,因此,系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮以下因素:
    1)系統(tǒng)應(yīng)安全可靠。抗燃油應(yīng)采用獨(dú)立的管路系統(tǒng),以免礦物油、水分、等泄露至燃油中造成污染。系統(tǒng)管路中盡量減少死角,以利于沖洗系統(tǒng)。
    2)  油箱容量大小適宜,油箱用于儲(chǔ)存系統(tǒng)的全部用油,同時(shí)還起著分離空氣和機(jī)械雜質(zhì)的作用。如果油箱容量設(shè)計(jì)過(guò)小,抗燃油在油箱中停留時(shí)間短,起不到分離作用,會(huì)加速油質(zhì)劣化,縮短抗燃油的使用壽命。

     液控伺服閥主要是指電液伺服閥,它在接受電氣模擬信號(hào)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?hào)轉(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(lái),實(shí)現(xiàn)電液信號(hào)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。

       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(jiàn)圖)。當(dāng)輸入線圈通入電流
    時(shí),檔板向右移動(dòng),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(shí)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(dòng)。高壓油從S流向C2,送到負(fù)載。負(fù)載回油通過(guò) C1流過(guò)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(dòng)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(jiàn)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(dòng)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(dòng)平穩(wěn)、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。另一方面,在伺服系統(tǒng)中傳遞信號(hào)和校正特性時(shí)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

    美國(guó)穆格MOOG電液伺服閥維護(hù)特點(diǎn)

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