東莞市天驥自動化設備有限公司
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*阿托斯ATOS伺服比例閥
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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。
閥對流量的控制可以分為兩種:
一種是開關(guān)控制:要么全開、要么全關(guān),流量要么zui大、要么zui小,沒有中間狀態(tài),如普通的電磁直通閥、電磁換向閥、電液換向閥。
另一種是連續(xù)控制:閥口可以根據(jù)需要打開任意一個開度,由此控制通過流量的大小,這類閥有手動控制的,如節(jié)流閥,也有電控的,如比例閥、伺服閥。
典型的伺服閥由永磁力矩馬達、噴嘴、檔板、閥芯、閥套和控制腔組成(見圖)。當輸入線圈通入電流伺服閥
伺服閥
時,檔板向右移動,使右邊噴嘴的節(jié)流作用加強,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,送到負載。負載回油通過 C1流過回油口,進入油箱。閥芯的位移量與力矩馬達的輸入電流成正比,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)行機構(gòu)同電氣及氣動執(zhí)行機構(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。
ATOS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,當機輪角速度檢測到滑行速度同基準滑行速度有偏差時,力矩馬達接收到偏差電信號,此時力矩馬達驅(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,這將導致控制口壓力降低,控制口壓力降低到某一值時,就有對應的制動壓力ATOS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。
伺服閥其實缺點極多:能耗浪費大、容易出故障、抗污染能力差、價格昂貴等等等等,好處只有一個:動態(tài)性能是所有液壓閥中zui高的。就憑著這一個優(yōu)點,在很多對動態(tài)特性要求高的場合不得不使用伺服閥,如飛機火箭的舵機控制、汽輪機調(diào)速等等。動態(tài)要求低一點的,基本上都是比例閥的天下了。
一般說來,好像伺服系統(tǒng)都是閉環(huán)控制,比例多用于開環(huán)控制;其次比例閥類型要多,有比例壓力、流量控制閥等,控制比伺服要靈活一些。從他們內(nèi)部結(jié)構(gòu)看,伺服閥多是零遮蓋,比例閥則有一定的死區(qū),控制精度要低,響應要慢。但從發(fā)展趨勢看,特別在比例方向流量控制閥和伺服閥方面,兩者性能差別逐漸在縮小,另外比例閥的成本比伺服閥要低許多,抗污染能力也強!
伺服閥與比例閥的區(qū)別伺服閥與比例閥之間的差別并沒有嚴格的規(guī)定,因為比例閥的性能越來越好,逐漸向伺服閥靠近,所以近些年出現(xiàn)了比例伺服閥。
比例閥和伺服閥的區(qū)別
主要體現(xiàn)在以下幾點:
1.驅(qū)動裝置不同。比例閥的驅(qū)動裝置是比例電磁鐵;伺服閥的驅(qū)動裝置是力馬達或力矩馬達;2.性能參數(shù)不同。滯環(huán)、中位死區(qū)、頻寬、過濾精度等特性不同,因此應用場合不同,伺服閥和伺服比例閥主要應用在閉環(huán)控制系統(tǒng),其它結(jié)構(gòu)的比例閥主要應用在開環(huán)控系統(tǒng)及閉環(huán)速度控制系統(tǒng);2.1 伺服閥中位沒有死區(qū),比例閥有中位死區(qū);
2.2 伺服閥的頻響(響應頻率)更高,可以高達200Hz左右,比例閥一般zui高幾十Hz;2.3 伺服閥對液壓油液的要求更高,需要精過濾才行,否則容易堵塞,比例閥要求低一些;3.閥芯結(jié)構(gòu)及加工精度不同。比例閥采用閥芯+閥體結(jié)構(gòu),閥體兼作閥套。伺服閥和伺服比例閥采用閥芯+閥套的結(jié)構(gòu)。
4.中位機能種類不同。比例換向閥具有與普通換向閥相似的中位機能,而伺服閥中位機能只有O型(Rexroth產(chǎn)品的E型)。
5.閥的額定壓降不同。
而比例伺服閥性能介于伺服閥和比例閥之間。
比例換向閥屬于比例閥的一種,用來控制流量和流向。
延伸資料---電氣比例閥自動控制可分成斷續(xù)控制和連續(xù)控制。斷續(xù)控制即開關(guān)控制。氣動控制系統(tǒng)中使用動作頻率較低的開關(guān)式(ON-OFF)的換向閥來控制氣路的通斷。靠減壓閥來調(diào)節(jié)所需要的壓力,靠節(jié)流閥來調(diào)節(jié)所需要的流量。這種傳統(tǒng)的氣動控制系統(tǒng)要想要有多個輸出力和多個運動速度,就需要多個減壓閥、節(jié)流閥及換向閥。這樣,不僅元件需要多,成本高,構(gòu)成系統(tǒng)復雜,且許多元件都需要預*行人工調(diào)節(jié)。電氣比例閥控制屬于連續(xù)控制,其特點是輸出量隨輸入量的變化而變化,輸出量與輸入量之間存在一定的比例關(guān)系。比例控制有開環(huán)控制和閉環(huán)控制之分。