704所-伺服閥

1、概述:電液伺服閥是電氣一液壓伺服控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，用于位置、速度、加速度和力等的控制。七O四研究所創(chuàng)立于1956年，隸屬于中國船舶重工集團公司，主要從事艦船特輔 機電設(shè)備的應(yīng)用研究和設(shè)計開發(fā)工作，本所技術(shù)力量雄厚，擁有中高級科研技術(shù)人員 500余人，專業(yè)技術(shù)人員300余人。早在五十年代已開始研究、開發(fā)電氣-液壓產(chǎn)品。 七十年代開始研制和應(yīng)用電液伺服閥， 并在1981年研制誕生了我國第一臺船用射流管 電液伺服閥。經(jīng)過幾代人的不懈努力，本所生產(chǎn)的CSDY型射流管電液伺服閥已成為系列產(chǎn)品。我們的產(chǎn)品具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、壽命長、抗污染能力強、動態(tài)響應(yīng)快、 分辨率優(yōu)，適用工作壓力范圍廣等優(yōu)點，已廣泛

2、用于航空、航海、冶金、化工、輕紡、 塑料加工、石油冶煉、試驗機械、電站設(shè)備和機器人等領(lǐng)域。工作原理:CSDY系列射流管電液伺服閥是力反響兩級流量控制閥見結(jié)構(gòu)原理圖結(jié)構(gòu)原理圖力矩馬達采用永磁結(jié)構(gòu)，彈簧管支承著銜鐵射流管組件，并使馬達與液壓局部隔離, 所以力矩馬達是干式的。前置級為射流放大器，它由射流管與接受器組成。當(dāng)馬達線 圈輸入控制電流，在銜鐵上生成的控制磁通與永磁磁通相互作用，于是銜鐵上產(chǎn)生一 個力矩，促使銜鐵、彈簧管、噴嘴組件偏轉(zhuǎn)一個正比于力矩的小角度。經(jīng)過噴嘴的高 速射流的偏轉(zhuǎn)，使得接受器一腔壓力升高，另一腔壓力降低，連接這兩腔的閥芯兩端 形成壓差，閥芯運動直到反響組件產(chǎn)生的力矩與馬達力

3、矩相平衡，使噴嘴又回到兩接 受器的中間位置為止。這樣閥芯的位移與控制電流的大小成正比，閥的輸出流量就比 例于控制電流了。射流放大器因為沒有像雙噴嘴-擋板閥放大器的壓力負反響， 所以流量和壓力增益 較高，因此該型閥分辨率極好，低壓工作性能亦很好。射流管電液伺服閥的特點：1該閥的力矩馬達采用整體焊接工藝，結(jié)構(gòu)牢固，能在惡劣環(huán)境條件下正常工作。2獨特的射流管放大器結(jié)構(gòu)可以通過 200 ym的污染顆粒，而不發(fā)生故障。3、單輸入型的前置級如被堵時，伺服閥能自動復(fù)零，不會產(chǎn)生錯誤的“滿舵現(xiàn)象。4、射流放大器沒有噴擋放大器的壓力負反響，所以前置級的流量和壓力增益都比較高5、驅(qū)動閥芯的力大。6、分辨率通常小于

4、0.1%：最大0.25% o7、應(yīng)用該閥根本無須采用顫振的方法來提高分辨率和低滯環(huán)等。8適用工作壓力范圍廣，甚至可以在 0.5MPa供油壓力時，仍能工作。電液伺服閥術(shù)語和定義：見國標(biāo)GB13854射流管電液伺服閥 電液伺服閥：輸入為電信號，輸出為液壓能的伺服閥。 流量控制電液伺服閥：以控制輸出流量為主的電液伺服閥。級：伺服閥中的液壓放大器。伺服閥可以是單級、雙級或三級 壓力增益：控制流量為零時，負載壓降對輸入電流的變化率。見圖1MPailJt戟J1薛瑜入電流<rA圖1壓力增益零位負載壓降為零時，使控制流量為零的輸出級相對幾何位置。零位區(qū)域零位附近，流量增益受遮蓋和內(nèi)漏等參數(shù)影響的區(qū)域。分

5、辨率使伺服閥的輸出產(chǎn)生變化所需的最小輸入電流之增量，以額定電流的百分比表示。正向分辨率沿著輸入電流變化的方向，使伺服閥輸出產(chǎn)生變化所需的最小輸入電流的增量。 用其與額定電流的百分比表示。反向分辨率逆著輸入電流變化的方向，使伺服閥輸出產(chǎn)生變化所需的最小輸入電流的增量。 用 其與額定電流的百分比表示。通常分辨率用反向分辨率來衡量。零漂因壓力、溫度等工作條件的變化而引起的零偏的變化，以額定電流的百分比表示。 內(nèi)漏伺服閥控制流量為零時，從進油口到回油口的內(nèi)部流量，它隨進油口壓力和輸入電 流的變化而變化見圖2。ImA圖2內(nèi)漏曲線控制流量從伺服閥的控制油口 A或B流出的流量見圖3。負載壓降為零時的控制流量

6、 稱為空載流量，負載壓降不為零時的控制流量稱為負載流量。-Ti L/flin1霸註毛朮AI產(chǎn)M同船的林電趙萌JS燉圖3控制流量曲線空載流量曲線空載控制流量隨輸入電流在正負額定電流之間作出的一個完整循環(huán)的連續(xù)曲線 額定流量伺服閥壓降在額定供油壓力情況下，對應(yīng)于額定電流的空載流量。 名義流量曲線流量曲線中點的軌跡。流量增益流量曲線的斜率見圖4。L/ltiitiAll槍入電流iwa骨睦色占】打*Jfe.«=SI'1SZ-lMK (ffaSl>S2)名文流嵐肩監(jiān)紅圖4流量增益、線性度、對稱度名義流量增益從名義流量曲線的零流量點向兩極性方向各作一條與名義流量曲線偏差最小的直 線，

7、為名義流量增益線。其斜率即為名義流量增益見圖4。線性度名義流量曲線的直線性。用名義流量曲線與名義流量增益線的最大偏差來衡量， 并以額定電流的百分比表示見圖 4。對稱度兩個極性的名義流量增益一致的程度。用二者之差對較大者的百分比表示見圖 4。滯環(huán)在正負額定電流之間，以小于測試設(shè)備動態(tài)特性起作用的速度循環(huán)，對于產(chǎn)生相 同輸出的往與返的輸入電流之差的最大值，以其與額定電流的百分比表示為滯環(huán)。 遮蓋滑閥位于零位時，固定節(jié)流棱邊與可動節(jié)流棱邊軸向位置的相對關(guān)系。 零遮蓋二極名義流量曲線的延長線的零流量點之間不存在間隙遮蓋見圖5a。1VT7 淀T.圖5a零遮蓋正遮蓋在零位區(qū)域，導(dǎo)致名義流量曲線斜率減小的遮

8、蓋見圖5bI hi 負遮蓋0mA在零位區(qū)域，導(dǎo)致名義流量曲線斜率增大的遮蓋見圖5c；札輸入電沌mA圖5c負遮蓋頻率響應(yīng)當(dāng)恒幅正弦輸入信號在規(guī)定頻率范圍內(nèi)變化時，控制流量對輸入電流的復(fù)數(shù)比幅值比在某頻率范圍內(nèi)，控制流量幅值對正弦輸入電流幅值比。相位滯后在規(guī)定頻率范圍內(nèi)，正弦輸出跟蹤正弦輸入電流的瞬時時間差。在一個特定的頻 率下測量，以角度表示。瞬態(tài)響應(yīng)階躍輸入時，輸出的跟蹤特性。伺服閥流量規(guī)格的選擇:伺服閥的額定流量Qn丨一般是指閥在額定供油壓力Pn丨和額定電流In條件下的空載流量。其計算公式如下:QnKl n . PNK流量系數(shù)實際供油壓力Ps丨情況下的實際流量Qs丨計算公式:QsQlPlPn

9、13D冗reIo103匚：IT心 13DCSDY-30CSDvi-Ib實際供油壓力，并考慮負載壓降Pl、回油壓力Pt時的負載流量Ql的計算公式:Pt見圖伺服閥流量規(guī)格亦可以直接從閥壓降一流量特性曲線中查出閥壓降額定電流和線圈電阻:CSDY系列射流管電液伺服閥的額定電流和每個線圈電阻，除了有8mA , 1000Q外,還有多檔規(guī)格可由用戶選擇：序 工程12345678910額定電流mA8101620253040506380線圈電阻Q10006502501601057540251610.5注：1、其他特殊規(guī)格可特殊設(shè)計制造。2、最大過載電流可以是額定電流的兩倍即lmax=2h線圈連接方式:線圈排列4

10、黃3藍1 紅2 綠線圈連接方式單線圈串聯(lián)并聯(lián)差動接線標(biāo)注號2、 1、 4、 32 1、 4 324、132 1、 4 3外引出線顏色綠紅黃藍綠 藍綠紅綠紅藍控制電流的正極性2+1-或4+3-2+3-2+ 1-當(dāng)1+時，1到2V 1到3 當(dāng)1-時，2到1> 3到1三線圈伺服閥線圈接法與極性線圈排列：線圈接法與極性： 紅 白+ - +如圖極性表示：供油腔通黃 綠+ -1腔，回油腔通2腔伺服閥的傳遞函數(shù):系統(tǒng)設(shè)計與分析時，CSDY系列射流管電液伺服閥的傳遞函數(shù)可按下式近似估算:示中：K 閥的流量增益自然頻率可以取閥相位滯后90 °勺頻率阻尼比由閥幅頻特性可見，其值約 0.71伺服放大

11、器的要求：CSDY系列伺服閥必須配以直流伺服放大器，放大器應(yīng)采用深度電流負反響電路 一般講，各種系統(tǒng)須配以各種專用放大器。本所可提供與射流管電液伺服閥配套的專用放大器，也可為用戶提供系統(tǒng)設(shè)計， 分析和各種咨詢效勞。常規(guī)技術(shù)參數(shù)：工作壓力1MPa 31.5MPa環(huán)境溫度-30 C 60 C油液溫度-30C 90C密封件材料氟橡膠工作介質(zhì)石油基液壓油系統(tǒng)過濾 選用無旁路的高壓過濾器，濾器盡量靠近伺服閥供油口過濾精度名義過濾精度不低于10卩的濾器油液清潔度等級油液的清潔度影響著伺服閥的工作性能， 重復(fù)精度、分辨率、滯環(huán)等也極大地 影響伺服閥的使用壽命。推薦清潔度等級油液污染度等級不劣于 GB/T14

12、039-2002中規(guī)定的-/16/13級常規(guī)使用 GB/T14039-2002中規(guī)定的-/ 18/15級長壽命使用 GB/T14039-2002中規(guī)定的-/15/12級安裝要求：可任意安裝，安裝座外表粗糙度不低于 Ra 0.8,外表不平度不大于0.03mm,安裝 座外表不應(yīng)有毛刺，在伺服閥安裝前，先裝沖洗板，對系統(tǒng)進行一般不少于 8 小時的 循環(huán)清潔。CSDY1型射流管電液伺服閥 技術(shù)指標(biāo)：型號CSDY1 2、4、8、10、15、20、30、40額定電流拐mA 或其它規(guī)格線圈電阻1000Q±100Q或其它規(guī)格額定壓力21MPa使用壓力0.5 MPa 31.5 MPa滯環(huán)v 3% ma

13、xv4%分辨率v 0.25%線性度v 7.5%對稱度v 10%各項零漂v 2%頻率影響-3db> 70Hz -90 ° > 90Hz溫度范圍-40 E +85 °C工作油液2055#, 22# 透平油，YH-10 ,VG32(ISO3448)抗磨液壓油系統(tǒng)油濾精度10 ym20 ym使用壽命107次或連續(xù)工作時間5000h重量v 400g壓力增益特性A卩流量特性靜耗量特性頻率特性1甸 3觀CSDY1型閥外形圖g-ijCSDY安裝底板圖CSDY2型射流管電液伺服閥技術(shù)指標(biāo)：型號CSDY2 40、50、60額定電流拐mA 或其它規(guī)格線圈電阻103± 100

14、或其它規(guī)格額定壓力21MPa使用壓力0.5 31.5 MPa滯環(huán)v 3% maxv4%分辨率v 0.25%線性度v 7.5%對稱度v 10%各項零漂v 2%頻率影響-3db> 60Hz -90 ° > 80Hz溫度范圍-40 +85 C工作油液2055#, 22# turbine, YH-10VG32(ISO3448)系統(tǒng)油濾精度1020 ym使用壽命107 cyclical nu mber Con ti nu ous operati on 5000h重量v 450g壓力增益特性流量特性靜耗量特性頻率特性CSDY2型閥外形圖r-11L's J.l 1111 叫II

15、 III IIICSDY安裝底板圖CSDY3型射流管電液伺服閥 技術(shù)指標(biāo)：型號CSDY3 60、80、100、120、140額定電流拐mA 或其它規(guī)格線圈電阻103± 100或其它規(guī)格額定壓力21MPa使用壓力0.5 31.5 MPa滯環(huán)v 3% maxv4%分辨率v 0.25%線性度v 7.5%對稱度v 10%各項零漂v 2%頻率影響-90 ° > 50Hz溫度范圍-40 +85 C工作油液2055#, 22# turbine, YH-10VG32(ISO3448)系統(tǒng)油濾精度1020 ym使用壽命107 cyclical nu mber重量v1200g流量特性靜耗

16、量特性壓力增益特性A F bar頻率特性150 頂CSDY3型閥外形圖CSDY安裝底板圖CSDY4型射流管電液伺服閥技術(shù)指標(biāo)：型號CSDY4 120、140、160、180、200額定電流拐mA 或其它規(guī)格線圈電阻103± 100或其它規(guī)格額定壓力21MPa使用壓力0.5 31.5 MPa滯環(huán)v 3% maxv4%分辨率v 0.25%線性度v 7.5%對稱度v 10%各項零漂v 2%頻率影響-90 ° > 40Hz溫度范圍-40 +85 C工作油液2055#, 22# turbine, YH-10VG32(ISO3448)系統(tǒng)油濾精度1020 ym使用壽命107 cy

17、clical nu mber重量v1200g流量特性靜耗量特性壓力增益特性m.-5A p bcr& G I 1/2-63 nA頻率特性CSDY4型閥外形圖CSDY安裝底板圖CSDY5型射流管電液伺服閥 技術(shù)指標(biāo)：型號CSDY5- 140、180、200、220指 210bar下的空載流量額定電流拐mA 或其它規(guī)格線圈電阻103± 100或其它規(guī)格額定壓力21MPa使用壓力0.5 31.5 MPa滯環(huán)v 3% maxv4%分辨率v 0.25%線性度v 7.5%對稱度v 10%各項零漂v 2%頻率影響-90 ° > 40Hz溫度范圍-40 +85 C工作油液205

18、5#, 22# turbine, YH-10 VG32(ISO3448)系統(tǒng)油濾精度1020 ym使用壽命107 cyclical nu mber重量v 3000g壓力增益特性流量特性靜耗量特性頻率特性'50300CSDY5型閥外形圖CSDY安裝底板圖DSDY三線圈電余度射流管電液伺服閥 技術(shù)指標(biāo)：型號DSDY 2、4、8、10、15、20、30、40額定電流拐mAX3 或其它規(guī)格線圈電阻103± 100或其它規(guī)格額定壓力21MPa使用壓力0.5 31.5 MPa滯環(huán)v 3% maxv4%分辨率v 0.25%線性度v 7.5%對稱度v 10%各項零漂v 2%頻率影響-3db> 70Hz -90 ° > 90Hz溫度范圍-40 +85 C工作油液2055#, 22# turbine