第九次課電液伺服閥的選用

第九次課電液伺服閥的選用第1頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月課程內(nèi)容簡(jiǎn)介電液伺服閥是電氣一液壓伺服系統(tǒng)中關(guān)鍵的精密控制元件，價(jià)格昂貴，所以伺服閥的選擇，應(yīng)用要謹(jǐn)慎，保養(yǎng)要特別仔細(xì)。本次課主要介紹電液伺服閥選擇、使用和保養(yǎng)的一些基本方法。第2頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1選擇電液伺服閥的考慮因素電液伺服閥是電氣一液壓伺服系統(tǒng)中關(guān)鍵的精密控制元件，選用時(shí)主要考慮以下因素：A：可靠性第一B：滿(mǎn)足工作條件C：價(jià)格合理D：工作液、油源E：電氣性能和放大器F：安裝結(jié)構(gòu)、重量、外型尺寸第3頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2電液伺服閥的選用方法伺服閥的選用方式：A：按精度要求選用B：按用途選用C：按控制形式選用第4頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月系統(tǒng)控制精度要求比較低時(shí)，還有開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)不高的場(chǎng)合，都可以選用工業(yè)伺服閥甚至比例閥。只有要求比較高的控制系統(tǒng)才選用高性能的電液伺服閥，當(dāng)然它的價(jià)格亦比較高。A、按控制精度等要求選用伺服閥：第5頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電液伺服閥有許多種類(lèi)，許多規(guī)格，分類(lèi)的方法亦非常多，而只有按用途分類(lèi)的方法對(duì)我們選用伺服閥是比較方便的。按用途分：有通用型閥和專(zhuān)用型閥。專(zhuān)用型閥使用在特殊應(yīng)用的場(chǎng)合，例如：高溫閥、防爆閥、高響應(yīng)閥、余度閥、特殊增益閥、特殊重疊閥、特殊尺寸、特殊結(jié)構(gòu)閥、特殊輸入、特殊反饋的伺服閥等等。還有特殊的使用環(huán)境對(duì)伺服閥提出特殊的要求，例如：抗沖擊、震動(dòng)、三防、真空……。B、按用途等要求選用伺服閥：第6頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1位置伺服系統(tǒng)C、按控制形式等要求選用伺服閥：第7頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2壓力或力控制伺服系統(tǒng)C、按控制形式等要求選用伺服閥：第8頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3速度控制伺服系統(tǒng)C、按控制形式等要求選用伺服閥：第9頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月通用型伺服閥還分通用型流量伺服閥和通用型壓力伺服閥。在力（或壓力）控制系統(tǒng)中可以用流量閥，也可以用壓力閥。壓力伺服閥因其帶有壓力負(fù)反饋，所以壓力增益比較平緩、比較線(xiàn)性，適用與開(kāi)環(huán)力控制系統(tǒng)，作為力閉環(huán)系統(tǒng)也是比較好的。但因這種閥制造、調(diào)試較為復(fù)雜，生產(chǎn)也比較少，選用困難些。3通用型伺服閥的介紹第10頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月當(dāng)系統(tǒng)要求較大流量時(shí)，大多數(shù)系統(tǒng)仍選用流量控制伺服閥。在力控制系統(tǒng)用的流量閥，希望它的壓力增益不要象位置控制系統(tǒng)用閥那樣要求較高的壓力增益，而希望降低壓力增益，盡量減少點(diǎn)壓力飽和區(qū)域，改善控制性能。雖然在系統(tǒng)中可以通過(guò)采用電氣補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ蛴幸庠黾訅毫Ω椎男孤┑确椒▉?lái)提高系統(tǒng)性能和穩(wěn)定性等，我們?cè)谟嗀洉r(shí)仍需向伺服閥生產(chǎn)廠(chǎng)家提出低壓力增益的要求。3通用型伺服閥的介紹第11頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

通用型流量伺服閥是用得最廣泛，生產(chǎn)量亦最大的伺服閥，可以應(yīng)用在位置、速度、加速度（力）等各種控制系統(tǒng)中。所以應(yīng)該優(yōu)先選用通用型伺服閥。

我們重點(diǎn)講講通用型伺服閥的選擇和使用。3通用型伺服閥的介紹第12頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、雙噴嘴擋板力反饋電液流量伺服閥通用型流量控制伺服閥目前用得最多的主要有下面四種類(lèi)型：第13頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、射流管式力反饋電液流量伺服閥第14頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、動(dòng)圈式（或動(dòng)鐵式）電液流量伺服閥

第15頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4、直接驅(qū)動(dòng)單級(jí)伺服閥（DDV）

第16頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5、偏導(dǎo)射流式電液伺服閥

第17頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6、射流管式電液壓力伺服閥

第18頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2-3通用型伺服閥的介紹雙噴擋閥、射流管閥和偏導(dǎo)射流式閥都是力反饋型伺服閥，線(xiàn)性度好，性能穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)，零漂小。雙噴擋閥的檔板與噴嘴間隙小，易被污物卡住。射流管閥噴嘴為最小流通面積處，過(guò)流面積大，不易堵塞，抗污染性好。射流管閥具有“失效對(duì)中能力”。第19頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月射流管閥動(dòng)態(tài)性能稍低于噴擋閥。原因一：同規(guī)格閥，射流管閥閥芯直徑＞噴擋閥原因二：射流管?chē)娮熘睆酱笮。▋?nèi)泄）事實(shí)上：射流管閥相頻寬可超過(guò)100Hz，高的達(dá)200Hz。射流放大器壓力效率和容積效率高，分辨率比雙噴擋閥高得多。低壓工作性能優(yōu)良（0.5MPa）。2-3通用型伺服閥的介紹第20頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月動(dòng)圈式伺服閥：直接反饋式伺服閥。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，外部可調(diào)整零位。動(dòng)態(tài)比較低，廉價(jià)的工業(yè)伺服閥。雙滑閥結(jié)構(gòu)摩擦力較大，分辨率和滯環(huán)較差，使用中要加顫振信號(hào)。對(duì)油液清潔度較敏感。2-3通用型伺服閥的介紹第21頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月DDV閥：一級(jí)電反饋脈寬調(diào)制閥，力馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)閥芯，動(dòng)態(tài)特性與供油壓力沒(méi)有直接關(guān)系,低壓工作性能比較好。兩個(gè)問(wèn)題：大流量輸出時(shí)控制電流可達(dá)1.4A或更大。力馬達(dá)輸出力較電磁鐵大，但比有液壓前置級(jí)的兩級(jí)閥還是小很多。2-3通用型伺服閥的介紹第22頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月射流管先導(dǎo)級(jí)工作特點(diǎn)：流量接受效率高，能耗低。具有很高的無(wú)阻尼自然頻率（500Hz）。性能可靠。壓力效率高，閥芯驅(qū)動(dòng)力大，閥芯的位置重復(fù)精度好。最低先導(dǎo)級(jí)控制壓力2.5MPa，可用于低壓系統(tǒng)。先導(dǎo)級(jí)過(guò)濾器的壽命幾乎是無(wú)限的。由于閥的頻率響應(yīng)改善，功率級(jí)滑閥的增益得到了提高，因此閥具有優(yōu)異的靜、動(dòng)態(tài)性能。2-3通用型伺服閥的介紹第23頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月我們認(rèn)為：射流放大器沒(méi)有雙噴擋放大器的壓力負(fù)反饋，是它性能優(yōu)良的重要原因，這是偏導(dǎo)射流并不具備的或不完全具備的。射流先導(dǎo)級(jí)（力矩馬達(dá)）動(dòng)態(tài)高達(dá)700～800Hz。射流放大器能在0.5MPa條件推動(dòng)閥芯正常工作。先導(dǎo)級(jí)流量利用率可達(dá)先導(dǎo)級(jí)總流量的90%，幾乎是噴擋閥的兩倍。2-3通用型伺服閥的介紹第24頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第25頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3選擇電液伺服閥的步驟1.首先估計(jì)所需的作用力的大小，再來(lái)決定油缸的作用面積：滿(mǎn)足以最大速度推拉負(fù)載的力Fg。如果系統(tǒng)還可能有不確定的力，那么我們最好將Fg力放大20%～40%，具體計(jì)算如下：面積A：A=(Ps為供油壓力)第26頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.確定負(fù)載流量Q，負(fù)載運(yùn)動(dòng)的最大速度為VQ=A·V同時(shí)知道負(fù)載壓力PL

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決定伺服閥供油壓力P：3選擇電液伺服閥的步驟第27頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

3.確定伺服閥的流量規(guī)格：注意：為補(bǔ)償一些未知因素，建議額定流量選擇要大10%。3選擇電液伺服閥的步驟第28頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.動(dòng)態(tài)指標(biāo)的確定開(kāi)環(huán)系統(tǒng)：伺服閥頻寬大于3～4Hz閉環(huán)系統(tǒng)：計(jì)算系統(tǒng)的負(fù)載諧振頻率，選相頻大于該頻率3倍的伺服閥。負(fù)載諧振頻率計(jì)算如下：3選擇電液伺服閥的步驟第29頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月要求流量大、頻率又較高時(shí)，可選用電反饋閥。（三級(jí)電反饋伺服閥）

電反饋閥機(jī)械反饋閥滯環(huán)：<0.3%

<3%分辨率：<0.1%<0.5%線(xiàn)性度等指標(biāo)比力反饋閥好，但溫度零漂較大，目前價(jià)格較貴。3選擇電液伺服閥的步驟第30頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4電液伺服閥的使用維護(hù)說(shuō)明1液壓系統(tǒng)污染度要求安裝伺服閥的液壓系統(tǒng)必須進(jìn)行徹底清洗。伺服閥進(jìn)油口前必須配置公稱(chēng)過(guò)濾精度不低于10的濾油器使用射流管電液伺服閥的液壓系統(tǒng)油液推薦清潔度等級(jí)為：長(zhǎng)壽命使用時(shí)應(yīng)達(dá)到-/16/13級(jí)（NAS7級(jí)）一般使用最差不劣于-/19/15級(jí)（相當(dāng)于NAS10級(jí)）。第31頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2安裝要求每個(gè)線(xiàn)圈的最大電流不要超過(guò)2倍額定電流油箱應(yīng)密封，并盡量選用不銹鋼板材。油箱上應(yīng)裝有加油及空氣過(guò)濾用濾清器。禁止使用麻線(xiàn)、膠粘劑和密封帶作為密封材料。伺服閥的沖洗板應(yīng)在安裝前拆下，并保存起來(lái)，以備將來(lái)維修時(shí)使用。4電液伺服閥的使用維護(hù)說(shuō)明第32頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2安裝要求對(duì)于長(zhǎng)期工作的液壓系統(tǒng)，應(yīng)選較大容量的濾油器。動(dòng)圈式伺服閥使用中要加顫振信號(hào)，有些還要求泄油直接回油箱，伺服閥還必須垂直安裝。雙噴擋伺服閥要求先通油后給電信號(hào)。4電液伺服閥的使用維護(hù)說(shuō)明第33頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3維修保護(hù)定期檢查工作液的污染度。建立新油是“臟油”的概念，注入新油前應(yīng)徹底清洗油箱，清洗24小時(shí)以上不得擅自分解伺服閥定期返回生產(chǎn)單位清洗、調(diào)整油質(zhì)保持相對(duì)較好的油源，可較長(zhǎng)時(shí)間不換油4電液伺服閥的使用維護(hù)說(shuō)明第34頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3維修保護(hù)切忌讓鐵磁物質(zhì)長(zhǎng)期與馬達(dá)殼體相接觸除非外部有機(jī)械調(diào)零裝置，否則不要自己擅拆伺服閥去調(diào)零。最好接受廠(chǎng)方的指導(dǎo)更換伺服閥濾器伺服閥裝卸時(shí)千萬(wàn)要注意干凈，這是最重要的保養(yǎng)