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更新時(shí)間 | 2023-11-09 | 區(qū)域 | 湖北省·武漢 |
ATOS阿托斯比例閥RZMO-P1-010/210 20 全新原裝正品
武漢百士自動(dòng)化設(shè)備有限公司
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產(chǎn)品簡(jiǎn)介:
液壓比例控制系統(tǒng)
以比例控制元件完成動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)方向控制,分為比例壓力閥、比例流量閥、比例方向閥及比例方向流量閥,可為模擬量輸入或數(shù)字量輸入,視是否帶反饋分為開(kāi)環(huán)控制與閉環(huán)控制,一般獲得頻率不是很高(10HZ)以?xún)?nèi),高頻響閥可實(shí)現(xiàn)較高頻率。
若精度要求不高可考慮使用電液比例控制系統(tǒng),一般電液比例控制系統(tǒng)可達(dá)至以下精度
位置精度- 3 mm
速度精度帶壓力補(bǔ)償器- 3%
加減速斜坡時(shí)間-0.5秒
壓力帶位移傳感器的產(chǎn)品-比例壓力閥設(shè)定的0.3% (如壓力設(shè)定為200bar,精度可達(dá)0.6bar)
一般的多驅(qū)動(dòng)器液壓系統(tǒng)皆要求流量及壓力控制,提供比例壓力及流量控制系統(tǒng)
開(kāi)環(huán)式比例壓力及流量控制可用于定量泵及變量泵系統(tǒng)。
速度和流量比例控制的分別是:
流量控制只控制供油量,并不控制驅(qū)動(dòng)元件的運(yùn)動(dòng)方向;
若系統(tǒng)負(fù)載及變速要求高,則要使用速度控制系統(tǒng)。
速度比例控制多用于自動(dòng)化控制、注塑機(jī)、壓力機(jī)等
使用閉環(huán)的主要原因:
保持設(shè)定值不受外來(lái)干擾所影響
→在不同的工作壓力下保持穩(wěn)定的速度
→在不同的輸出力下保證相同位置
→在帶偏載的情況下作同步移動(dòng)
提高精度要求
→位置誤差低于1 mm
→壓力誤差低于1 ba
→需要控制加減速度
高動(dòng)態(tài)要求的系統(tǒng)
→模擬應(yīng)用
→測(cè)驗(yàn)應(yīng)用
液壓伺服控制系統(tǒng)
以伺服控制元件完成動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)方向控制,綜合壓力、流量、方向控制為一體,利用偏差控制進(jìn)行糾偏,以滿(mǎn)足精度控制需要,必須為閉環(huán)控制,可實(shí)現(xiàn)較高頻率( 100HZ以上) ,有滑閥式、噴嘴擋板式、射流管式等,常采用機(jī)械伺服、電液伺服、氣液伺服。
液壓伺服系統(tǒng)分類(lèi):
(1)按輸入的信號(hào)變化規(guī)律分類(lèi):定值控制系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)三類(lèi)。當(dāng)系統(tǒng)輸入信號(hào)為定值時(shí),稱(chēng)為定值控制系統(tǒng),其基本任務(wù)是提高系統(tǒng)的抗干擾能力。當(dāng)系統(tǒng)的輸入信號(hào)按預(yù)先給定的規(guī)律變化時(shí),稱(chēng)為程序控制系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)也稱(chēng)為隨動(dòng)系統(tǒng),其輸入信號(hào)是時(shí)間的未知函數(shù),輸出量能夠準(zhǔn)確、迅速地復(fù)現(xiàn)輸入量的變化規(guī)律。
(2)按輸入信號(hào)的不同分類(lèi):機(jī)液伺服系統(tǒng)、電液伺服系統(tǒng)、氣液伺服系統(tǒng)等。
(3)按輸出的物理量分類(lèi):位置伺服系統(tǒng)、速度伺服系統(tǒng)、力(或壓力)伺服系統(tǒng)等。
(4)按控制元件分類(lèi):閥控系統(tǒng)和泵控系統(tǒng)。在機(jī)械設(shè)備中,閥控系統(tǒng)應(yīng)用較多。
液壓伺服系統(tǒng)的特點(diǎn)如下:
(1)反饋。把輸出量的一部分或全部按一定方式回送到輸入端,并和輸入信號(hào)進(jìn)行比較,這就是反饋。在上例中,反饋(測(cè)速裝置輸出)電壓和給定(輸入信號(hào))電壓是異號(hào)的,即反饋信號(hào)不斷地抵消輸入信號(hào),這是負(fù)反饋。自動(dòng)控制系統(tǒng)大多數(shù)是負(fù)反饋。
(2)偏差。要使液壓缸輸出一定的力和速度,伺服閥必須有一定的開(kāi)口量,因此輸入和輸出之間必須有偏差信號(hào)。液壓缸運(yùn)動(dòng)的結(jié)果又力圖消除這個(gè)誤差。但在伺服系統(tǒng)工作的任何時(shí)刻都不能完全消除這一-偏差,伺服系統(tǒng)正是依靠這一-偏差信號(hào)進(jìn)行工作的。
(3)放大。執(zhí)行元件(液壓缸)輸出的力和功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于輸入信號(hào)的力和功率,其輸出的能量是液壓能源供給的。
(4)跟蹤。液壓缸的輸出量完全跟蹤輸入信號(hào)的變化。
電液比例閥是比例控制系統(tǒng)中的主要功率放大元件,按輸入電信號(hào)指令連續(xù)地成比例地控制液壓系統(tǒng)的壓辦流量等參數(shù)。與伺服控制系統(tǒng)中的伺服閥相比,在某些方面還有一定的性能差距(主要性能比較如表1所示),但它顯著的優(yōu)點(diǎn)是抗污染能力強(qiáng),大大地減少了由污染而造成的工作故障,提高了液壓系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性和可靠性。另一方面比例閥的成本比伺服閥低,結(jié)構(gòu)也簡(jiǎn)單,已在許多場(chǎng)合獲得廣泛應(yīng)用。
比例閥按功能分為三大類(lèi)
(1)比例壓力閥。有溢流閥減壓閥,分別有直動(dòng)和先導(dǎo)兩種結(jié)構(gòu);可連續(xù)地或按比例地遠(yuǎn)程控制其輸出油液壓力;
(2)比例換向閥。有直動(dòng)和先導(dǎo)兩種結(jié)構(gòu),直動(dòng)閥有帶位移傳感器和不帶位移傳感器兩類(lèi)。由于使用了比例電磁鐵閥芯不僅可以換位,而且換位的行程可以連續(xù)地或按比例地變化。因而連通油口間的通流面積也可以連續(xù)或按比例地變化。所以比例換向閥不僅能夠控制執(zhí)行元件的方向而且能夠控制其速度。因?yàn)檫@個(gè)原因比例閥中的比例換向閥應(yīng)用也普遍;
(3)比例流量閥。有比例調(diào)速閥和比例溢流流量控制閥,可連續(xù)地或按比例地遠(yuǎn)程控制其輸出流量。
比例閥的輸入單元是電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器,它將輸入的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)械量轉(zhuǎn)換器有伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)力馬達(dá)和力矩馬達(dá)比例電磁鐵等形式。但常用的比例閥大都采用了比例電磁鐵,比例電磁鐵根據(jù)電磁原理設(shè)計(jì),能使其產(chǎn)生的機(jī)械量(力或力矩和位移)與輸入電信號(hào)(電流)的大小成比例,再連續(xù)地控制液壓閥閥芯的位置,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)連續(xù)地控制液壓系統(tǒng)的壓力方向和流量。比例電磁鐵的結(jié)構(gòu),它由線圈、銜鐵推桿等組成,當(dāng)有信號(hào)輸入線圈時(shí),線圈內(nèi)磁場(chǎng)對(duì)銜鐵產(chǎn)生作用力,銜鐵在磁場(chǎng)中按信號(hào)電流的大小和方向成比例連續(xù)地運(yùn)動(dòng),再通過(guò)固連在一起的銷(xiāo)釘帶動(dòng)推桿運(yùn)動(dòng),從而控制滑閥閥芯的運(yùn)動(dòng)。應(yīng)用的比例電磁鐵是耐高壓直流比例電磁鐵。
比例電磁鐵的類(lèi)型按照工作原理主要分為
如下幾類(lèi):
(1)力控制型
這類(lèi)電磁鐵的行程短,只有1 5mm,輸出力與輸入電流成正比,常用在比例閥的先導(dǎo)控制級(jí)
上:
(2)行程控制型
由力控制型加負(fù)載彈簧共同組成,電磁鐵輸出的力通過(guò)彈簧轉(zhuǎn)換成輸出位移,輸出位移與輸入電流成正比,工作行程達(dá)3mm,線性好,可以用在直控式比例閥上;
(3)位置調(diào)節(jié)型
銜鐵的位置由傳感器檢測(cè)后,發(fā)出一個(gè)閥內(nèi)反饋信號(hào),在閥內(nèi)進(jìn)行比較后重新調(diào)節(jié)銜鐵的位置。閥內(nèi)形成閉環(huán)控制,精度高,銜鐵的位置與力
無(wú)關(guān),精度高的比例閥如德國(guó)的博世意大利的阿托斯等都采用這種結(jié)構(gòu)。
比例閥與放大器配套使用放大器采用電流負(fù)反饋,設(shè)置斜坡信號(hào)發(fā)生器階躍函數(shù)發(fā)生器、PD調(diào)節(jié)器反向器等,控制升壓降壓時(shí)間或運(yùn)動(dòng)加速度及減速度。斷電時(shí), 能使閥芯處于安全位置。
比例電磁鐵和液壓閥組成電液比例閥。由于比例電磁鐵可以在不同的電流下得到不同的力(或行程),因此可以無(wú)級(jí)改變壓力、流量。故比例電磁鐵是比例閥的關(guān)鍵元件。
(1)比例環(huán)節(jié)
比例環(huán)節(jié)也稱(chēng)為無(wú)慣性環(huán)節(jié),對(duì)液壓缸或馬達(dá),忽略液壓油的可壓縮性和泄漏,液壓缸的流量Q= VA。其中V為活塞速度;A為活塞面積。其傳遞函數(shù)為: g(s)= V (s)/Q(s)= 1/A =式中K為比例環(huán)節(jié)放大系數(shù)或增益,表示輸入量經(jīng)過(guò)放大K倍后輸出。
(2)比例控制系統(tǒng)
比例控制系統(tǒng)根據(jù)有無(wú)反饋分為開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制。如比例閥控制液壓缸或馬達(dá)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)速度位移轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩等的控制。
由于開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的精度比較低,無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)輸入量就可以無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)輸出量力速度以及加減速度等。這種控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成簡(jiǎn)單,系統(tǒng)的輸出端和輸入端不存在反饋回路,系統(tǒng)輸出量對(duì)系統(tǒng)輸入控制作用沒(méi)有影響,沒(méi)有自動(dòng)糾正偏差的能力,其控制精度主要取決于關(guān)鍵元器件的特性和系統(tǒng)調(diào)整精度,所以只能應(yīng)用在精度要求不高并且不存在內(nèi)外干擾的場(chǎng)合。開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)一.般不存在所謂穩(wěn)定性問(wèn)題。
閉環(huán)控制系統(tǒng)(即反饋控制系統(tǒng))的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)內(nèi)部和外部干擾不敏感,系統(tǒng)工作原理是反饋控制原理或按偏差調(diào)整原理。這種控制系統(tǒng)有通
過(guò)負(fù)反饋控制自動(dòng)糾正偏差的能力。但反饋帶來(lái)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性問(wèn)題,只要系統(tǒng)穩(wěn)定,閉環(huán)控制系統(tǒng)可以保持較高的精度。因此, 目前普遍采用閉環(huán)控制系統(tǒng)。
(1)根據(jù)用途和被控對(duì)象選擇比例閥的類(lèi)型;
(2)正確了解比例閥的動(dòng)靜態(tài)指標(biāo)主要有額定輸出流量、起始電流滯環(huán)重復(fù)精度額定壓力損失溫飄、響應(yīng)特性頻率特性等;
(3)根據(jù)執(zhí)行器的工作精度要求選擇比例閥的精度,內(nèi)含反饋閉環(huán)閥的穩(wěn)態(tài)性動(dòng)態(tài)品質(zhì)好。如果比例閥的固有特性如滯環(huán)非線性等無(wú)法使被控系統(tǒng)達(dá)到理想的效果時(shí),可以使用軟件程序改善系統(tǒng)的性能;
(4)如果選擇帶先導(dǎo)閥的比例閥,要注意先導(dǎo)閥對(duì)油液污染度的要求。-般應(yīng)符合ISO 18/5標(biāo)準(zhǔn),并在油路上加裝過(guò)濾精度為10um以下的進(jìn)油過(guò)濾器;
(5)比例閥的通徑應(yīng)按執(zhí)行器在高速度時(shí)通過(guò)的流量來(lái)確定,通徑選得過(guò)大,會(huì)使系統(tǒng)的分辨率降低:
(6)比例閥必須使用與之配套的放大器,閥與放大器的距離應(yīng)盡可能地短。
電液比例閥是采用了比例控制技術(shù),介于開(kāi)關(guān)型液壓閥和電液伺服閥之間的-種液壓元件,在工業(yè)生產(chǎn)中獲得了廣泛的應(yīng)用,輸入的電信號(hào)有模擬式和數(shù)字式兩大類(lèi),可以用于控制位置(轉(zhuǎn)角)、速度(轉(zhuǎn)速)、加速度(角加速度)、壓力(壓差)、力(力矩)等參數(shù)。電液比例閥等元件可以組成如下三類(lèi)控制回路和系統(tǒng)
(1)電液比例壓力控制回路和系統(tǒng)。例如:用于帶鋼熱連軋機(jī)卷取機(jī)液壓輔助系統(tǒng)的電液比例壓力控制回路,用于板帶軋機(jī)輥縫控制的液壓推上系統(tǒng)電液比例壓力控制回路,用于帶材卷取設(shè)備恒張力的閉環(huán)電液比例壓力控制回路;
(2)電液比例流量控制回路和系統(tǒng)。例如:用于帶鋼熱連軋機(jī)精軋機(jī)平衡液壓系統(tǒng)的電液比例壓力控制回路,用于機(jī)床微進(jìn)給的電液比例控制回路,用于旋壓機(jī)折板機(jī)同步的電液比例控制回路,用于電梯的電液比例控制回路;
(3)電液比例多參數(shù)控制回路和系統(tǒng)。例如:用于帶鋼熱連軋機(jī)精軋換輥液壓系統(tǒng)的電液比例壓力控制回路,用于液壓缸垂直配置而采用wI型閥芯的比例控制回路,用于熱軋鋼卷步進(jìn)鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)的速度、加減速度控制回路。
電液比例閥是閥內(nèi)比例電磁鐵輸入電壓信號(hào)產(chǎn)生相應(yīng)動(dòng)作,使工作閥閥芯產(chǎn)生位移,閥口尺寸發(fā)生改變并以此完成與輸入電壓成比例壓力、流量輸出元件。閥芯位移也可以以機(jī)械、液壓或電形式進(jìn)行反饋。電液比例閥具有形式種類(lèi)多樣、容易組成使用電氣及計(jì)算機(jī)控制各種電液系統(tǒng)、控制精度高、安裝使用靈活以及抗污染能力強(qiáng)等多方面優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用領(lǐng)域日益拓寬。近年研發(fā)生產(chǎn)插裝式比例閥和比例多路閥充分考慮到工程機(jī)械使用特點(diǎn),具有先導(dǎo)控制、負(fù)載傳感和壓力補(bǔ)償?shù)裙δ堋K霈F(xiàn)對(duì)移動(dòng)式液壓機(jī)械整體技術(shù)水平提升具有重要意義。特別是電控先導(dǎo)操作、無(wú)線遙控和有線遙控操作等方面展現(xiàn)了其良好應(yīng)用前景。
電液比例閥種類(lèi)和形式
電液比例閥包括比例流量閥、比例壓力閥、比例換向閥。工程機(jī)械液壓操作特點(diǎn),以結(jié)構(gòu)形式劃分電液比例閥主要有兩類(lèi):一類(lèi)是螺旋插裝式比例閥,另一類(lèi)是滑閥式比例閥。
滑閥式比例閥又稱(chēng)分配閥,是移動(dòng)式機(jī)械液壓系統(tǒng)基本元件之一,是能實(shí)現(xiàn)方向與流量調(diào)節(jié)復(fù)合閥。電液滑閥式比例多路閥是比較理想電液轉(zhuǎn)換控制元件,它保留了手動(dòng)多路閥基本功能,還增加了位置電反饋比例伺服操作和負(fù)載傳感等控制手段。它是工程機(jī)械分配閥更新?lián)Q代產(chǎn)品。
出于制造成本考慮和工程機(jī)械控制精度要求不高特點(diǎn),--般比例多路閥內(nèi)不配置位移感應(yīng)傳感器,具有電子檢測(cè)和糾錯(cuò)功能。,閥芯位移量容易受負(fù)載變化引起壓力波動(dòng)影響,操作過(guò)程中要靠視覺(jué)觀察來(lái)保證作業(yè)完成。電控、遙控操作時(shí)更應(yīng)注意外界千涉影響。近來(lái),電子技術(shù)發(fā)展,人們?cè)絹?lái)越多采用內(nèi)裝差動(dòng)變壓器(LDVT)等位移傳感器構(gòu)成閥芯位置移動(dòng)檢測(cè),實(shí)現(xiàn)閥芯位移閉環(huán)控制。這種由電磁比例閥、位置反饋傳感器、驅(qū)動(dòng)放大器和其它電子電路組成高度集成比例閥,具有一定校正功能,可以有效克服一.般比例閥缺點(diǎn),使控制精度到較大提高。
電液比例多路閥負(fù)載傳感與壓力補(bǔ)償技術(shù)
節(jié)約能量、降低油溫和提高控制精度,同時(shí)也使同步動(dòng)作幾個(gè)執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)時(shí)互不干擾,現(xiàn)較工程機(jī)械都采用了負(fù)載傳感與壓力補(bǔ)償技術(shù)。負(fù)載傳感與壓力補(bǔ)償是一一個(gè)很相似概念,都是利用負(fù)載變化引起壓力變化去調(diào)節(jié)泵或閥壓力與流量以適應(yīng)系統(tǒng)工作需求。負(fù)載傳感對(duì)定量泵系統(tǒng)來(lái)講是將負(fù)載壓力負(fù)載感應(yīng)油路引至遠(yuǎn)程調(diào)壓溢流閥上,當(dāng)負(fù)載較小時(shí),溢流閥調(diào)定壓力也較小;負(fù)載較大,調(diào)定壓力也較大,但也始終存一定溢流損失。變量泵系統(tǒng)是將負(fù)載傳感油路引入到泵變量機(jī)構(gòu),使泵輸出壓力隨負(fù)載壓力升高而升高(始終為較小固定壓差),使泵輸出流量與系統(tǒng)實(shí)際需要流量相等,無(wú)溢流損失,實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。壓力補(bǔ)償是提高閥控制性能而采取一種保證措施。將閥口后負(fù)載壓力引入壓力補(bǔ)償閥,壓力補(bǔ)償閥對(duì)閥口前壓力進(jìn)行調(diào)整使閥口前后壓差為常值,這樣節(jié)流口流量調(diào)節(jié)特性流經(jīng)閥口流量大小就只與該閥口開(kāi)度有關(guān),而不受負(fù)載壓力影響。
工程機(jī)械電液比例閥先導(dǎo)控制與遙控
電液比例閥和其它器件技術(shù)進(jìn)步使工程車(chē)輛擋位、轉(zhuǎn)向、制動(dòng)和工作裝置等各種系統(tǒng)電氣控制成為現(xiàn)實(shí)。一般需要位移輸出機(jī)構(gòu)可采用比例伺服控制手動(dòng)多路閥驅(qū)動(dòng)器完成。電氣操作具有響應(yīng)快、布線靈活、可實(shí)現(xiàn)集成控制和與計(jì)算機(jī)接口容易等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)代工程機(jī)械液壓閥已越來(lái)越多采用電控先導(dǎo)控制電液比例閥(或電液開(kāi)關(guān)閥)代替手動(dòng)直接操作或液壓先導(dǎo)控制多路閥。采用電液比例閥(或電液開(kāi)關(guān)閥)另一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)是工程車(chē)輛上可以大大減少操作手柄個(gè)數(shù),這使駕駛室布置簡(jiǎn)潔,能夠有效降低操作復(fù)雜性,對(duì)提高作業(yè)質(zhì)量和效率都具有重要實(shí)際意義。
電液比例閥工程機(jī)械上應(yīng)用實(shí)例
汽車(chē)起重機(jī)液壓系統(tǒng)。該機(jī)采用了3片型比例多路閥,負(fù)載傳感油路中3個(gè)梭閥將3個(gè)工作負(fù)載中大壓力選出來(lái)送至遠(yuǎn)程調(diào)壓溢流閥遠(yuǎn)控口,調(diào)整溢流閥溢流壓力,使液壓泵輸出壓力恰好符合系統(tǒng)負(fù)載需要即可,達(dá)到一定節(jié)能目。壓力補(bǔ)償油路使每一片閥流量?jī)H與該閥開(kāi)度有關(guān),而所承受負(fù)載無(wú)關(guān),它閥片所承受負(fù)載也沒(méi)有關(guān)系,達(dá)到任一負(fù)載下均可隨意控制負(fù)載速度目。
推土機(jī)推土鏟手動(dòng)與電液比例先導(dǎo)控制實(shí)例。當(dāng)二位三通電磁閥不通電時(shí),先導(dǎo)壓力與手動(dòng)減壓式先導(dǎo)閥相通,梭閥選擇來(lái)自手動(dòng)先導(dǎo)閥壓力對(duì)液動(dòng)換向閥進(jìn)行控制;當(dāng)二位三通電磁閥通電時(shí),先導(dǎo)控制壓力油通向三通比例減壓式先導(dǎo)閥,梭閥對(duì)液動(dòng)換向閥進(jìn)行控制。
DSE3系列閥是一種直動(dòng)式比例方向閥。該閥為板式安裝,符合ISO4401標(biāo)準(zhǔn),該閥通常用于液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的方向和速度控制,該閥開(kāi)度及流量連續(xù)調(diào)節(jié),并與輸入電磁鐵的電流成正比,該閥能直接通過(guò)電流源控制或者通過(guò)配套電子控制單元控制,從而充分發(fā)揮閥的功能。
比例控制技術(shù)在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,比例方向閥調(diào)節(jié)執(zhí)行元件速度時(shí),與壓力補(bǔ)償器配合使用,其優(yōu)點(diǎn)可使比例閥閥口越來(lái)差基本保持不變,從而使執(zhí)行元件的速度不受負(fù)載變化的影響。目前,壓力補(bǔ)償器已廣泛應(yīng)用于冶金、電力、建筑、煤礦機(jī)械等各個(gè)行業(yè)。
比例控制技術(shù)是在開(kāi)關(guān)控制技術(shù)和伺服控制技術(shù)之間的過(guò)度技術(shù),采用比例放大器控制比例電磁鐵,實(shí)現(xiàn)對(duì)比例閥的連續(xù)控制,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓系統(tǒng)壓力、流量、方向的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié);但是用比例閥進(jìn)行速度控制時(shí),如果負(fù)載是變化的,那么執(zhí)行元件的速度就會(huì)受負(fù)載變化的影響,負(fù)載小時(shí)速度快,負(fù)載大時(shí)速度慢,于是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),人們引用了壓力補(bǔ)償器,它可以使比例閥閥口的壓差保持恒定,使執(zhí)行元件的速度不受負(fù)載變化的影響。
RPCE3-*閥是一種帶有壓力和溫度補(bǔ)償?shù)?2 通式或 3 通式比例流量閥。該閥為板式安裝,完全符合 CETOP 標(biāo)準(zhǔn)。該閥一般通常用于液壓回路支路的流量控制或液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的速度控制。該閥流量可由電磁鐵的輸入電流連續(xù)調(diào)節(jié),并與輸入電流成正比。該閥可以直接采用電流源控制,或用配套的電子控制單元進(jìn)行控制,以充分發(fā)揮閥的性能。閥可工作于 3 種流量范圍: 兩種具有線性增益,大流量為 140l/min ;一種具有可變?cè)鲆?,大流量?115 l/min。應(yīng)注意閥性能參數(shù)和正確使用。該閥小流量為 2l/min,所需小壓力為 20bar。先導(dǎo)控制可為內(nèi)控,即 E 路為進(jìn)油口。也可位外控,即直接從閥體上用油管(1/4” BSP 螺紋)引出。泄油口必須外接并與油箱直接相通,以免產(chǎn)生背壓。泄漏油管可從安裝板 Y 口 (OR ?35) 引出或用油管(1/4” BSP 螺紋)從閥體上的先導(dǎo)孔引出。3 通式 RPCE3-*-T3 控制回路多余的流量可直接流回油箱。系統(tǒng)的大壓力受該閥的手動(dòng)溢流閥限制。RPCE3-*-T3 閥可以選配泄荷功能(選項(xiàng)/M)。通過(guò)電氣控制可使該閥在壓力損失小的情況下,全流量泄荷。
負(fù)載敏感控制一泵驅(qū)動(dòng)多個(gè)負(fù)載的時(shí)候,為了避免負(fù)載之間壓力差異影響速度,通常會(huì)在每一個(gè)負(fù)載敏感比例閥后面或前面增加一個(gè)壓力補(bǔ)償器。第二種情況是兩個(gè)或多個(gè)比例閥控制油缸或馬達(dá)時(shí),同步精度不高,可選擇比例閥和壓力補(bǔ)償器的組合方式。
比例控制技術(shù)是在開(kāi)關(guān)控制技術(shù)和伺服控制技術(shù)之間的過(guò)渡技術(shù),采用比例放大器控制比例電磁鐵,實(shí)現(xiàn)對(duì)比例閥的連續(xù)控制,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓系統(tǒng)壓力、流量、方向的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié);但是用比例方向閥進(jìn)行速度控制時(shí),如果負(fù)載是變化的,那么執(zhí)行元件的速度就會(huì)受負(fù)載變化的影響(負(fù)載小時(shí)速度快,負(fù)載大時(shí)速度慢);于是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),人們引入了壓力補(bǔ)償器,它可以使比例閥閥口的壓差保持恒定,使執(zhí)行元件的速度不受負(fù)載變化的影響。
某鋼廠步進(jìn)梁式加熱爐中步進(jìn)梁升降液壓回路。 此回路使用了比例方向閥與進(jìn)口壓力補(bǔ)償。 由于步進(jìn)梁下降時(shí),存在超越負(fù)載,所以在油缸無(wú)桿腔設(shè)置了平衡閥。 壓力補(bǔ)償器的彈簧調(diào)定后(這里為定值),比例閥節(jié)流口的壓差 Δp 就近似為恒定值,即比例方向閥進(jìn)油口前后壓差 Δp 保持恒定值。 當(dāng)節(jié)流口前后壓差保持不變時(shí),通過(guò)節(jié)流口的流量只與節(jié)流口的開(kāi)口面積成正比。 對(duì)比例方向閥而言, 進(jìn)油節(jié)流口的開(kāi)口面積與比例方向閥的輸入電流信號(hào)有關(guān),而與負(fù)載的變化無(wú)關(guān)。 亦即升降油缸的供油流量 Q 只與比例方向閥的輸入電流信號(hào)有關(guān),與負(fù)載的變化無(wú)關(guān)。
補(bǔ)償器主要用于節(jié)流調(diào)速系統(tǒng) ,即補(bǔ)償比例閥口的壓差,在定量泵系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用;但這種應(yīng)用不可避免地會(huì)產(chǎn)生一定的溢流損失;如果二通壓力補(bǔ)償器與泵控壓力補(bǔ)償器配合使用,則可以實(shí)現(xiàn)容積節(jié)流調(diào)速。
變量泵+比例多路閥的形式, 組成了負(fù)載敏感回路;除每一聯(lián)多路閥都設(shè)有進(jìn)口壓力補(bǔ)償器外;變量泵還配有泵控壓力補(bǔ)償器;此補(bǔ)償器與反饋油路配合可實(shí)現(xiàn)負(fù)載敏感控制, 使此回路不僅降低了比例閥閥口的節(jié)流損失,也將液壓系統(tǒng)的溢流損失降到低。
閥對(duì)流量的控制可以分為兩種:
一種是開(kāi)關(guān)控制:要么全開(kāi)、要么全關(guān),流量要么大、要么小,沒(méi)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(kāi)任意一個(gè)開(kāi)度,由此控制通過(guò)流量的大小,這類(lèi)閥有手動(dòng)控制的,如節(jié)流閥,也有電控的,如比例閥、伺服閥。
所以使用比例閥或伺服閥的目的就是:以電控方式實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的節(jié)流控制(當(dāng)然經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)上的改動(dòng)也可實(shí)現(xiàn)壓力控制等),既然是節(jié)流控制,就必然有能量損失,伺服閥和其它閥不同的是,它的能量損失更大一些,因?yàn)樗枰欢ǖ牧髁縼?lái)維持前置級(jí)控制油路的工作。
液壓伺服閥包括:滑閥式伺服閥、噴嘴擋板式伺服閥、射流管式伺服閥。
滑閥式伺服閥:采用動(dòng)圈式力馬達(dá),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,功率放大系數(shù)較大,滯環(huán)小和工作行程大;固定節(jié)流口尺寸大,不易被污物堵塞;主滑閥兩端控制油壓作用面積大,從而加大了驅(qū)動(dòng)力,使滑閥不易卡死,工作可靠。
噴嘴擋板式伺服閥:該伺服閥,由于力反饋的存在,使得力矩馬達(dá)在其零點(diǎn)附近工作,即銜鐵偏轉(zhuǎn)角很小,故線性度好。此外,改變反饋彈簧桿11的剛度,就能在相同輸入電流時(shí)改變滑閥的位移。該伺服閥結(jié)構(gòu)緊湊,外形尺寸小,響應(yīng)快。但噴嘴擋板的工作間隙較小,對(duì)油液的清潔度要求較高。
射流管式伺服閥:對(duì)油液的清潔度要求較低。缺點(diǎn)是零位泄漏量大;受油液粘度變化影響顯著,低溫特性差;力矩馬達(dá)帶動(dòng)射流管,負(fù)載慣量大,響應(yīng)速度低于噴嘴擋板閥。
一、滑閥式伺服閥
由永磁動(dòng)圈式力馬達(dá)、一對(duì)固定節(jié)流孔、預(yù)開(kāi)口雙邊滑閥式前置液壓放大器和三通滑閥式功率級(jí)組成。前置控制滑閥的兩個(gè)預(yù)開(kāi)口節(jié)流控制邊與兩個(gè)固定節(jié)流孔組成一個(gè)液壓橋路?;y副的閥心(控制閥芯)直接與力馬達(dá)的動(dòng)圈骨架相連,(控制閥芯)在閥套內(nèi)滑動(dòng)。前置級(jí)的閥套又是功率級(jí)滑閥放大器的閥心。
輸入控制電流使力馬達(dá)動(dòng)圈產(chǎn)生的電磁力與對(duì)中彈簧的彈簧力相平衡,使動(dòng)圈和前置級(jí)(控制級(jí))閥心(控制閥芯)移動(dòng),其位移量與動(dòng)圈電流成正比。前置級(jí)閥心(控制閥芯)若向右移動(dòng),則滑閥右腔控制口·面積增大,右腔控制壓力降低;左側(cè)控制口·面積減小,左腔控制壓力升高。該壓力差作用在功率級(jí)滑閥閥心(即前置級(jí)的閥套)的兩端上,使功率級(jí)滑閥閥心(主滑閥)向右移動(dòng),也就是前置級(jí)滑閥的閥套(主滑閥)向右移動(dòng),逐漸減小右側(cè)控制孔的面積,直至停留在某一位置。在此位置上,前置級(jí)滑閥副的兩個(gè)可變節(jié)流控制孔的面積相等,功率級(jí)滑閥閥心(主滑閥)兩端的壓力相等。這種直接反饋的作用,使功率級(jí)滑閥閥心跟隨前置級(jí)滑閥閥心運(yùn)動(dòng),功率級(jí)滑閥閥心的位移與動(dòng)圈輸入電流大小成正比。
二、噴嘴擋板式伺服閥
銜鐵式力馬達(dá),噴嘴擋板式和滑閥式液壓放大器。銜鐵與擋板和彈簧桿連接在一起,由固定在閥體上的彈簧管支承。彈簧桿下端為一球頭,嵌放在滑閥的凹槽內(nèi),磁鐵和導(dǎo)磁體形成一個(gè)固定磁場(chǎng)。當(dāng)線圈中沒(méi)有電流通過(guò)時(shí),銜鐵和導(dǎo)磁體間的四個(gè)氣隙中的磁通相等,且方向相同,銜鐵與擋板都處于中間位置,因此滑閥沒(méi)有油輸出。當(dāng)有控制電流流入線圈時(shí),一組對(duì)角方向的氣隙中的磁通增加,另一組對(duì)角方向的氣隙中的磁通減小,于是銜鐵在磁力作用下克服彈簧管的彈性反作用力而以彈簧管中的某一點(diǎn)為支點(diǎn)偏轉(zhuǎn)θ角,并偏轉(zhuǎn)到磁力所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩與彈簧管的彈性反作用力產(chǎn)生的反轉(zhuǎn)矩平衡時(shí)為止。這時(shí)滑閥尚未移動(dòng),而擋板因隨銜鐵偏轉(zhuǎn)而發(fā)生撓曲,改變了它與兩個(gè)噴嘴之間的間隙,一個(gè)間隙減小,另一個(gè)間隙增大。
通入伺服閥的壓力油經(jīng)濾油器,兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的固定節(jié)流孔和左右噴嘴流出,通向回油。當(dāng)擋板撓曲,噴嘴擋板的兩個(gè)間隙不相等時(shí),兩噴嘴后側(cè)的壓力pa和pb就不相等,它們作用在滑閥的左右端面上,使滑閥向相應(yīng)方向移動(dòng)一段距離,壓力油就通過(guò)滑閥上的一個(gè)閥口輸向執(zhí)行元件,由執(zhí)行元件回來(lái)的油經(jīng)滑閥上另一個(gè)閥口通向回油?;y移動(dòng)時(shí),彈簧桿下端球頭跟著移動(dòng),在銜鐵擋板組件上產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,使銜鐵向相應(yīng)方向偏轉(zhuǎn),并使擋板在兩噴嘴間的偏移量減少,這就是所謂力反饋。反饋?zhàn)饔玫慕Y(jié)果,是使滑閥兩端的壓差減小。當(dāng)滑閥通過(guò)彈簧桿作用于擋板的力矩,噴嘴作用于擋板的力矩以及彈簧管反力矩之和等于力矩馬達(dá)產(chǎn)生的電磁力矩時(shí),滑閥不再移動(dòng),并一直使其閥口保持在這一開(kāi)度上。通入線圈的控制電流越大,使銜鐵偏轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩,彈簧桿的撓曲變形,滑閥兩端的壓差以及滑閥的偏移量就越大,伺服閥輸出的流量也就越大。由于滑閥的位移,噴嘴與擋板之間的間隙,銜鐵轉(zhuǎn)角都依次和輸入電流成正比,因此這種閥的輸出流量也和輸入電流成正比。輸入電流反向時(shí),輸出流量也反向。
三、射流管式伺服閥
銜鐵式力矩馬達(dá)帶動(dòng)射流管,兩個(gè)接收孔直接和主閥兩端面連接,控制主閥運(yùn)動(dòng)。主閥靠一個(gè)板簧定位,其位移與主閥兩端壓力差成比例。這種閥的最小通流尺寸(射流管口尺寸)比噴嘴擋板的工作間隙大4~10倍,故對(duì)油液的清潔度要求較低。缺點(diǎn)是零位泄漏量大;受油液粘度變化影響顯著,低溫特性差;力矩馬達(dá)帶動(dòng)射流管,負(fù)載慣量大,響應(yīng)速度低于噴嘴擋板閥。
伺服閥,是電液轉(zhuǎn)換元件同時(shí)也是功率放大原件。是電液伺服系統(tǒng)控制的核心。
伺服閥,主要由6部分組成,分別是:永磁力矩馬達(dá)、噴嘴、檔板、閥芯、閥套以及控制腔。而它的工作原理就是當(dāng)連通電流的時(shí)候,擋板會(huì)向右移動(dòng),使得其右邊的噴嘴節(jié)能作用變強(qiáng),自然流量也會(huì)隨之減少。與此同時(shí)左邊噴嘴節(jié)流作用會(huì)減少,流量會(huì)隨之增加。這時(shí)候閥芯它兩端就會(huì)失去平衡,使得閥芯會(huì)向左移動(dòng)。然后閥芯它的位移量跟馬達(dá)的電流量是形成正比的,而在閥芯上面的液壓力跟彈簧力是剛好平衡的。
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。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)。高壓油從流向,送到負(fù)載。負(fù)載回油通過(guò)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。
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。
伺服閥結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,造價(jià)高,對(duì)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(diǎn),例如利用電致伸縮元件的伺服閥,使結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化。另一個(gè)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(guò)電信號(hào)直接控制油流。
電液伺服閥廣泛地應(yīng)用于電液位置,速度,加速度,力伺服系統(tǒng),以及伺服振動(dòng)發(fā)生器中.它具有體積小,結(jié)構(gòu)緊湊,功率放大系數(shù)高,控制精度高,直線性好,死區(qū)小,靈敏度高,動(dòng)態(tài)性能好以及響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。
液壓伺服閥結(jié)構(gòu)及工作原理
滑閥式伺服閥:
采用動(dòng)圈式力馬達(dá),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,功率放大系數(shù)較大,滯環(huán)小和工作行程大;固定節(jié)流口尺寸大,不易被污物堵塞;主滑閥兩端控制油壓作用面積大,從而加大了驅(qū)動(dòng)力,使滑閥不易卡死,工作可靠。
噴嘴擋板式伺服閥:
該伺服閥,由于力反饋的存在,使得力矩馬達(dá)在其零點(diǎn)附近工作,即銜鐵偏轉(zhuǎn)角θ很小,故線性度好。此外,改變反饋彈簧桿11的剛度,就能在相同輸入電流時(shí)改變滑閥的位移。該伺服閥結(jié)構(gòu)緊湊,外形尺寸小,響應(yīng)快。但噴嘴擋板的工作間隙較小,對(duì)油液的清潔度要求較高。
射流管式伺服閥:
對(duì)油液的清潔度要求較低。缺點(diǎn)是零位泄漏量大;受油液粘度變化影響顯著,低溫特差;力矩馬達(dá)帶動(dòng)射流管,負(fù)載慣量大,響應(yīng)速度低于噴嘴擋板閥。
滑閥式伺服閥
由永磁動(dòng)圈式力馬達(dá)、一對(duì)固定節(jié)流孔、預(yù)開(kāi)口雙邊滑閥式前置液壓放大器和三通滑閥式功率級(jí)組成。前置控制滑閥的兩個(gè)預(yù)開(kāi)口節(jié)流控制邊與兩個(gè)固定節(jié)流孔組成一個(gè)液壓橋路?;y副的閥心(控制閥芯)直接與力馬達(dá)的動(dòng)圈骨架相連,(控制閥芯)在閥套內(nèi)滑動(dòng)。前置級(jí)的閥套又是功率級(jí)滑閥放大器的閥心。輸入控制電流使力馬達(dá)動(dòng)圈產(chǎn)生的電磁力與對(duì)中彈簧的彈簧力相平衡,使動(dòng)圈和前置級(jí)(控制級(jí))閥心(控制閥芯)移動(dòng),其移量與動(dòng)圈電流成正比。前置級(jí)閥心(控制閥芯)若向右移動(dòng),則滑閥右腔控制口·面積增大,右腔控制壓力降低;左側(cè)控制口·面積減小,左腔控制壓力升高。該壓力差作用在功率級(jí)滑閥閥心(即前置級(jí)的閥套)的兩端上,使功率級(jí)滑閥閥心(主滑閥)向右移動(dòng),也就是前置級(jí)滑閥的閥套(主滑閥)向右移動(dòng),逐漸減小右側(cè)控制孔的面積,直至停留在某位置。在此位置上,前置級(jí)滑閥副的兩個(gè)可變節(jié)流控制孔的面積相等,功率級(jí)滑閥閥心(主滑閥)兩端的壓力相等。這種直接反饋的作用,使功率級(jí)滑閥閥心跟隨前置級(jí)滑閥閥心運(yùn)動(dòng),功率級(jí)滑閥閥心的位移與動(dòng)圈輸入電流大小成正比。
滑閥式伺服閥
由永磁動(dòng)圈式力馬達(dá)、一對(duì)固定節(jié)流孔、預(yù)開(kāi)口雙邊滑閥式前置液壓放大器和三通滑閥式功率級(jí)組成。前置控制滑閥的兩個(gè)預(yù)開(kāi)口節(jié)流控制邊與兩個(gè)固定節(jié)流孔組成一個(gè)液壓路。滑閥副的閥心(控制閥芯)直接與力馬達(dá)的動(dòng)圈骨架相連,(控制閥芯)在閥套內(nèi)滑動(dòng)。前置級(jí)的閥套又是功率級(jí)滑閥放大器的閥心。
輸入控制電流使力馬達(dá)動(dòng)圈產(chǎn)生的電磁力與對(duì)中彈簧的彈簧力相平衡,使動(dòng)圈和前置級(jí)(控制級(jí))閥心(控制閥芯)移動(dòng),其位移量與動(dòng)圈電流成正比。前置級(jí)閥心(控閥芯)若向右移動(dòng),則滑閥右腔控制口·面積增大,右腔控制壓力降低;左側(cè)控制口面積減小,左腔控制壓力升高。該壓力差作用在功率級(jí)滑閥閥心(即前置級(jí)的閥套)的兩端上,使功率級(jí)滑閥閥心主滑閥)向右移動(dòng),也就是前置級(jí)滑閥的閥套(主滑閥)向右移動(dòng),逐漸減小右側(cè)控制孔的面積,直至停留在某一位置。在此位置上,前置級(jí)滑閥副的兩個(gè)可變節(jié)流制孔的面積相等,功率級(jí)滑閥閥心(主滑閥)兩端的壓力相等。這種直接反饋的作用,使率級(jí)滑閥閥心跟隨前置級(jí)滑閥閥心運(yùn)動(dòng),功率級(jí)滑閥閥心的位移與動(dòng)圈輸入電流大小成比。
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。
液控伺服閥是在伺服系統(tǒng)中將電信號(hào)輸入轉(zhuǎn)換為功率較大的壓力或流量壓力信號(hào)輸出的執(zhí)行元件。它是一種電液轉(zhuǎn)換和功率放大元件。伺服閥的靈敏度高,快速性好,能將很小的電信號(hào)(例如10毫安)轉(zhuǎn)換成很大的液壓功率(如幾十匹馬力以上),可以驅(qū)動(dòng)多種類(lèi)型的負(fù)載。過(guò)去人們?cè)褔娮鞕n板閥、射流管或滑閥伺服馬達(dá)等液壓放大裝置都列入伺服閥范圍內(nèi)。20世紀(jì)70年代以來(lái),伺服閥一般僅指電液伺服閥。
電液伺服閥廣泛地應(yīng)用于電液位置,速度,加速度,力伺服系統(tǒng),以及伺服振動(dòng)發(fā)生器中.它具有體積小,結(jié)構(gòu)緊湊,功率放大系數(shù)高,控制精度高,直線性好,死區(qū)小,靈敏度高,動(dòng)態(tài)性能好以及響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。
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。當(dāng)輸入線圈通入電流伺服閥時(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(lèi)。
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。
伺服閥結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,造價(jià)高,對(duì)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(diǎn),例如利用電致伸縮元件的伺服閥,使結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化。另一個(gè)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(guò)電信號(hào)直接控制油流。
伺服閥的主閥一般來(lái)說(shuō)和換向閥一樣是滑閥結(jié)構(gòu),只不過(guò)閥芯的換向不是靠電磁鐵來(lái)推動(dòng),而是靠前置級(jí)閥輸出的液壓力來(lái)推動(dòng),這一點(diǎn)和電液換向閥比較相似,只不過(guò)電液換向閥的前置級(jí)閥是電磁換向閥,而伺服閥的前置級(jí)閥是動(dòng)態(tài)特性比較好的噴嘴擋板閥或射流管閥。
也就是說(shuō),伺服閥的主閥是靠前置級(jí)閥的輸出壓力來(lái)控制的,而前置級(jí)閥的壓力則來(lái)自于伺服閥的入口p,假如p口的壓力不足,前置級(jí)閥就不能輸出足夠的壓力來(lái)推動(dòng)主閥芯動(dòng)作。
而我們知道,當(dāng)負(fù)載為零的時(shí)候,如果四通滑閥完全打開(kāi),p口壓力=t口壓力+閥口壓力損失(忽略油路上的其它壓力損失),如果閥口壓力損失很小,t口壓力又為零,那么p口的壓力就不足以供給前置級(jí)閥來(lái)推動(dòng)主閥芯,整個(gè)伺服閥就失效了。所以伺服閥的閥口做得偏小,即使在閥口全開(kāi)的情況下,也要有一定的壓力損失,來(lái)維持前置級(jí)閥的正常工作。
伺服閥其實(shí)缺點(diǎn)極多:能耗浪費(fèi)大、容易出故障、抗污染能力差、價(jià)格昂貴等等等等,好處只有一個(gè):動(dòng)態(tài)性能是所有液壓閥中高的。就憑著這一個(gè)優(yōu)點(diǎn),在很多對(duì)動(dòng)態(tài)特性要求高的場(chǎng)合不得不使用伺服閥,如飛機(jī)火箭的舵機(jī)控制、汽輪機(jī)調(diào)速等等。動(dòng)態(tài)要求低一點(diǎn)的,基本上都是比例閥的天下了。
一般說(shuō)來(lái),好像伺服系統(tǒng)都是閉環(huán)控制,比例多用于開(kāi)環(huán)控制;其次比例閥類(lèi)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(yīng)要慢。但從發(fā)展趨勢(shì)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(qiáng)!
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(méi)有嚴(yán)格的規(guī)定,因?yàn)楸壤y的性能越來(lái)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(diǎn):
1.驅(qū)動(dòng)裝置不同。比例閥的驅(qū)動(dòng)裝置是比例電磁鐵;伺服閥的驅(qū)動(dòng)裝置是力馬達(dá)或力矩馬達(dá);
2.性能參數(shù)不同。滯環(huán)、中位死區(qū)、頻寬、過(guò)濾精度等特性不同,因此應(yīng)用場(chǎng)合不同,伺服閥和伺服比例閥主要應(yīng)用在閉環(huán)控制系統(tǒng),其它結(jié)構(gòu)的比例閥主要應(yīng)用在開(kāi)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(méi)有死區(qū),比例閥有中位死區(qū);
2.2 伺服閥的頻響(響應(yīng)頻率)更高,可以高達(dá)200Hz左右,比例閥一般高幾十Hz;
2.3 伺服閥對(duì)液壓油液的要求更高,需要精過(guò)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(jī)能種類(lèi)不同。比例換向閥具有與普通換向閥相似的中位機(jī)能,而伺服閥中位機(jī)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(lái)控制流量和流向。
3延伸資料
---電氣比例閥
自動(dòng)控制可分成斷續(xù)控制和連續(xù)控制。斷續(xù)控制即開(kāi)關(guān)控制。氣動(dòng)控制系統(tǒng)中使用動(dòng)作頻率較低的開(kāi)關(guān)式(ON-OFF)的換向閥來(lái)控制氣路的通斷??繙p壓閥來(lái)調(diào)節(jié)所需要的壓力,靠節(jié)流閥來(lái)調(diào)節(jié)所需要的流量。這種傳統(tǒng)的氣動(dòng)控制系統(tǒng)要想要有多個(gè)輸出力和多個(gè)運(yùn)動(dòng)速度,就需要多個(gè)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(fù)雜,且許多元件都需要預(yù)行人工調(diào)節(jié)。電氣比例閥控制屬于連續(xù)控制,其特點(diǎn)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(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制之分。
結(jié)構(gòu)原理
輸入信號(hào)增大,供氣用電磁閥先導(dǎo)閥1換向,而排氣用電磁先導(dǎo)閥7處于復(fù)位狀態(tài),則供氣壓力從SUP口通過(guò)閥1進(jìn)入先導(dǎo)室5,先導(dǎo)室壓力上升,氣壓力作用在膜片2的上方,則和膜片2相連的供氣閥芯4便開(kāi)啟,排氣閥芯3關(guān)閉,產(chǎn)生輸出壓力。此輸出壓力通過(guò)壓力傳感器6反饋至控制回路8。在這里,與目標(biāo)值進(jìn)行快速比較修正,知道輸出壓力與輸入信號(hào)成一定比例為止,從而得到輸出壓力與輸入信號(hào)的變化成比例的變化。由于沒(méi)有噴嘴擋板機(jī)構(gòu),故閥對(duì)雜質(zhì)不敏感,可靠性高。
特點(diǎn)
1)可實(shí)現(xiàn)壓力、速度的無(wú)極調(diào)節(jié),避免了常通的開(kāi)關(guān)式氣閥換向時(shí)的沖擊現(xiàn)象。
2)能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和程序控制。
3)與斷續(xù)控制相比,系統(tǒng)簡(jiǎn)化,元件大大減少。
4)與液壓比例閥相比,體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低,但響應(yīng)速度比液壓系統(tǒng)慢得多,對(duì)負(fù)載變化也比較敏感。
5)使用功率小、發(fā)熱少、噪聲低。
6)不會(huì)發(fā)生火災(zāi),不污染環(huán)境。受溫度變化的影響小。
電液比例閥簡(jiǎn)稱(chēng)比例閥普通液壓閥能通預(yù)調(diào)式液流壓力、流量進(jìn)行定值控制設(shè)備機(jī)構(gòu)工作程要求液壓系統(tǒng)壓力、流量參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)或連續(xù)控制例.要求工作臺(tái)工作進(jìn)給按慢、快、慢連續(xù)變化速度實(shí)現(xiàn)進(jìn)給或按定精度模擬某佳控制曲線實(shí)現(xiàn)旅力控制.普通液壓閥則實(shí)現(xiàn)用電液比例閥液壓系統(tǒng)進(jìn)行控制
電液比例閥種按輸入電信號(hào)連續(xù)、按比例控制液壓系統(tǒng)液流向、流量壓力閥類(lèi)山電-機(jī)械比例轉(zhuǎn)換裝置液壓控制閥本體兩部構(gòu).前者輸入電信號(hào)連續(xù)按比例轉(zhuǎn)換機(jī)械力位移輸者接受種機(jī)械力位移、按比例連續(xù)輸壓力流量.
電液比例閥發(fā)展主要兩途徑用比例電磁鐵取代傳統(tǒng)液壓閥手調(diào)節(jié)裝置或取代普通電磁鐵發(fā)展起;二由電液伺服閥簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、降低精度發(fā)展起面介紹比例閥均指前者今比例閥主流與普通液壓閥互換
比例電磁鐵直流電磁鐵與普通直流電磁鐵同普通直流電磁鐵銜鐵吸合斷兩工作位置并且吸合磁路幾乎沒(méi)氣隙.比例電磁鐵要求吸合力或位移與給定電流比例并銜鐵全部工作行程磁路保持定氣隙‘.其結(jié)構(gòu)主要由極靴1、線圈2、殼體5銜鐵10等組線圈2通電產(chǎn)磁場(chǎng)隔磁環(huán)4存使磁力線主要部通銜鐵10、氣隙極靴1形路口極靴銜鐵產(chǎn)吸力門(mén)線圈電流定吸力極靴1與銜鐵間距離同變化銜鐵氣隙適段行程吸力隨位置改變發(fā)變化
普通溢流閥與比例溢流閥一樣,都有一個(gè)閥芯,閥芯的一端是液壓油產(chǎn)生的壓力,另一端是機(jī)械力。普通溢流閥通過(guò)調(diào)節(jié)彈簧力,來(lái)調(diào)整液壓壓力。而比例溢流閥是電磁鐵直接產(chǎn)生推力,作用在閥芯上,電磁鐵上的輸入電壓可以在0-24伏之間變化,產(chǎn)生的推力就隨之變化,從而得到連續(xù)變化的液壓壓力。
因?yàn)楸壤姶盆F的推力不大,所以直動(dòng)式比例溢流閥的流量很小,壓力70兆帕?xí)r,流量只有1升/分鐘左右。需要大流量比例閥的時(shí)候,要把這個(gè)比例閥做先導(dǎo)閥,下面還要配一個(gè)大通徑的溢流閥。
MOOG伺服閥是我們公司優(yōu)勢(shì)品牌,目前倉(cāng)庫(kù)現(xiàn)貨達(dá)400多萬(wàn),達(dá)30多臺(tái),有多個(gè)品種,能解您的燃眉之急。像鋼廠用的D661-444C,D661-4443C,D661-4651,D661-4652等,試驗(yàn)機(jī)用的G761-3005,G761-3004等,汽輪機(jī)用的D633-313B,D633-314B等,鋁廠用的072-1202-10等倉(cāng)庫(kù)都是常備現(xiàn)貨。我們有獨(dú)立的進(jìn)口報(bào)關(guān)權(quán),可以為您提供海關(guān)清關(guān)單,如果需要原產(chǎn)地證明我們也可以為您提供的。
流量制伺服閥 用于提供與電流輸入成正比的液流輸
1)帶現(xiàn)場(chǎng)總線接口的流量控制閥
帶有內(nèi)置式現(xiàn)場(chǎng)總線接口(CANopen、EtherCAT 或 Profibus DP V1)的伺服閥可先對(duì)操作參數(shù)進(jìn)行設(shè)定,開(kāi)啟閥門(mén)并監(jiān)控其操作性能。
2)帶模擬接口的流量控制閥
帶集成電路
此伺服閥可 將放大器和相關(guān)電路集成到閥體內(nèi)。
3)不帶集成電
該伺服閥利用外接式放大器卡將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成為驅(qū)動(dòng)伺服閥扭矩電機(jī)的控制電流。
MOOG穆格伺服閥穆格伺服射流管先導(dǎo)閥的優(yōu)點(diǎn)
明顯改善了流量利用效率(90% 以上的先導(dǎo)級(jí)流量被利用),有助于降低能耗,此優(yōu)點(diǎn)對(duì)于使用多臺(tái)伺服比例閥的機(jī)器尤顯突出。
格伺服射流管先導(dǎo)閥具有很高的無(wú)阻尼自然頻率 (500 Hz),因此這種閥的動(dòng)態(tài)響應(yīng)較高。性能可靠。
先導(dǎo)級(jí)zui低控制壓力僅 25 bar,此優(yōu)點(diǎn)使該伺服比例控制閥甚至可用于如汽輪機(jī)控制一類(lèi)的低壓系統(tǒng)中。
穆格伺服射流管先導(dǎo)閥的內(nèi)置過(guò)濾器的的名義間隙均為 200 μm,因此其壽命幾乎是無(wú)限的?;谒欧淞鞴芟葘?dǎo)閥比較扁平的壓力增益特征使其具有無(wú)可挑剔的工作性能。
阿托斯ATOS直動(dòng)式溢流閥
RZMA-A-010/250/M 21
RZMA-A-030/180/M/7 21
RZMO-A-010/100
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RZMO-A-030/315
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RZMO-P1-010/210
RZMO-P1-010/210 20
RZMO-P1-010/315
RZMO-P3-010/100/AM1NSA
RZMO-P3-010/100/I/AM1NSA
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RZMO-P3-010/210/I/AMINSA
RZMO-TER-010/100 40
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RZMO-TER-030/210 40
RZMO-TER-030/315/I 40
RZMO-REB-P-NP-010/315
先導(dǎo)式溢流閥
AGMZA-A-10/250/M
AGMZA-A-10/250/PA-M
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AGMZA-A-10/80/PA-GK/24 21
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AGMZO-A-10/100
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AGMZO-TER-20/315/Y 40
ATOS阿托斯先導(dǎo)式減壓閥
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AGRZO-A-10/315
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AGRCZO-REB-P-NP-10/315/I
ATOS阿托斯比例換向閥
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DHZO-T-071-S5
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伺服比例閥
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DLHZO-TE-040-V11 40
DLHZO-TE-040-V13
DLHZO-TE-040-V73 40
DLKZA-T-160-L71/NPT
DLKZA-T-160-T71/GK 40
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DLKZOR-T-140-L31 41
DLKZOR-T-140-L71
DLKZOR-T-140-L73 41
DLKZOR-T-140-T71 41
DLKZOR-T-140-V71 41
DLKZOR-T-160-L71 41
DLKZOR-TE-140-L31
DLKZOR-TE-140-L71
DLKZOR-TE-140-L71/FI 41
DLKZOR-TE-140-L71/I
DLKZOR-TE-140-L71/Q 41
DLKZOR-TE-140-L73/I 41
DLKZOR-TE-140-T71 41
DLKZOR-TE-140-T73 41
DLKZOR-TE-140-T73/I 41
DPZO-A-171-L5 10
DPZO-A-171-L5/D
DPZO-A-171-L5/E
DPZO-A-171-S5 10
DPZO-A-251-L5 30
DPZO-A-251-S5 20
DPZO-A-253-S5
DPZO-A-271-D5
DPZO-A-271-L5
DPZO-A-271-L5/D 30
DPZO-A-271-L5/E 30
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DPZO-A-271-S5
DPZO-A-271-S5/D
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DPZO-A-271-S5/E 30
DPZO-A-271-S5/G
DPZO-A-273-D5
DPZO-A-273-D5/G
DPZO-A-273-L5 30
DPZO-A-273-L5/D 30
DPZO-A-273-L5/D 30 /WG
DPZO-A-273-L5/DG
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DPZO-A-273-S3
DPZO-A-273-S3/DG 30
DPZO-A-273-S5 30
DPZO-A-273-S5/D
DPZO-A-273-S5/DG
DPZO-A-273-S5/G 30
DPZO-A-371-L5/D 30
DPZO-A-371-L5/DEG/18 30
DPZO-A-371-L5/E
DPZO-A-371-S5 30
DPZO-A-371-S5/D
DPZO-A-371-S5/EG 30
DPZO-A-373-D5
DPZO-A-373-D5/D 30 /WG
DPZO-A-373-D5/DEG
DPZO-A-373-L5/DG 30
DPZO-A-373-L5/G 30
DPZO-A-373-S5/DG
DPZO-A-373-S5/G 30
DPZO-AE-171-L5/E
DPZO-AE-173-05/DGI
DPZO-AE-173-L5/GI 10
DPZO-AE-271-D5/I 30
DPZO-AE-271-L5 30
DPZO-AE-271-S5 30
DPZO-AE-271-S5/D
DPZO-AE-273-D5 30
DPZO-AE-273-L5/GI 30
DPZO-AE-273-S5 30
DPZO-AE-273-S5 30/WG
DPZO-AE-371-D5/E
DPZO-AE-371-S5/D 30
DPZO-AE-373-L5/D 30
DPZO-AE-373-L5/GI 30
DPZO-L-270-L5
DPZO-L-270-L5/D 40
DPZO-L-270-L5/DE
DPZO-L-270-L5/G 40
DPZO-L-271-L5
DPZO-L-271-L5/E 40
DPZO-L-271-S5
DPZO-L-271-S5/D
DPZO-L-273-L5 40
DPZO-L-273-L5/G
DPZO-L-273-S5
DPZO-L-273-S5/D
DPZO-L-273-S5/G 40
DPZO-L-351-L5/G 40
DPZO-L-673-D5 20 /WG
DPZO-LE-170-L5
DPZO-LE-171-L5
DPZO-LE-173-L5/I 40
DPZO-LE-270-L5/D 40/WG
DPZO-LE-270-L5/DI 40
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DPZO-LE-271-S5
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DPZO-LE-373-L5 40
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DPZO-T-271-D3/D
DPZO-T-271-L5
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DPZO-T-273-S5/D
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DPZO-TE-271-D5
DPZO-TE-271-D5/I
DPZO-TE-271-L5
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DPZO-TE-271-S5
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DPZO-TE-273-L5/DI 40
DPZO-TE-371-S5 40