moog伺服閥的工作原理及作用 1、電液伺服閥主要用于電液伺服自動控制系統(tǒng),其作用是將小功率的電信號轉(zhuǎn)換為大功率的液壓輸出,經(jīng)過液壓執(zhí)行機構(gòu)來完成機械設(shè)備的自動化控制. SupeSite/X-SpaceMOOG站 y Q d:E p p.P 伺服閥是一種經(jīng)過改動輸入信號。依據(jù)輸入信號的方式不同,分為電液伺服閥和機液伺服閥。 SupeSite/X-SpaceMOOG站(R w _ }/i-A 電液伺服閥既是電液轉(zhuǎn)換元件,又是功率放大元件,它的作用是將小功率的電信號輸入轉(zhuǎn)換為大功率的液壓能(壓力和流量)輸出,完成執(zhí)行元件的位移、速度、加速度及力控制。 +C6S c {(p a0液壓泵的輸出壓力是指液壓泵在實踐工作時輸出油液的壓力,即泵工作時的出口壓力,通常稱為工作壓力,其大小取決于負(fù)載。 SupeSite/X-SpaceMOOG站 Y \ h+I r2k L 電液伺服閥通常由電氣—機械轉(zhuǎn)換安裝、液壓放大器和反應(yīng)(均衡)機構(gòu)三局部組成。反應(yīng)戰(zhàn)爭衡機構(gòu)使電液伺服閥輸出的流量或壓力取得與輸入電信號成比例的特性。壓力的穩(wěn)定通常采用壓力控制閥,比方溢流閥等。 2.細(xì)致材料: 典型電---氣比例閥、伺服閥的工作原理 電---氣比例閥和伺服閥按其功用可分為壓力式和流量式兩種。壓力式比例/伺服閥將輸給的電信號線性地轉(zhuǎn)換為氣體壓力;流量式比例/伺服閥將輸給的電信號轉(zhuǎn)換為氣體流量。美國威格士VICKERS柱塞泵由于氣體的可緊縮性,使氣缸或氣馬達(dá)等執(zhí)行元件的運動速度不只取決于氣體流量。還取決于執(zhí)行元件的負(fù)載大小。因而準(zhǔn)確地控制氣體流量常常是不用要的。單純的壓力式或流量式比例/伺服閥應(yīng)用不多,常常是壓力和流量分離在一同應(yīng)用更為普遍。 電---氣比例閥和伺服閥主要由電---機械轉(zhuǎn)換器和氣動放大器組成。但隨著近年來低價的電子集成電路和各種檢測器件的大量呈現(xiàn),在1電---氣比例/伺服閥中越來越多地采用了電反應(yīng)辦法,這也大大進步了比例/伺服閥的性能。電---氣比例/伺服閥可采用的反應(yīng)控制方式,閥內(nèi)就增加了位移或壓力檢測器件,有的還集成有控制放大器。 滑閥式電---氣方向比例閥 美國穆格伺服閥,流量式四通或五通比例控制閥能夠控制氣動執(zhí)行元件在兩個方向上的運動速度,這類閥也稱方向比例閥。圖示即為這類閥的構(gòu)造原理圖。它由直流比例電磁鐵1、閥芯2、閥套3、閥體4、位移傳感器5和控制放大器6等同意。位移傳感器采用電感式原理,它的作用是將比例電磁鐵的銜鐵位移線性地轉(zhuǎn)換為電壓信號輸出。控制放大器的主要作用是: 1) 將位移傳感器的輸出信號停止放大; 2) 比擬指3) 令信號Ue和位移反應(yīng)信號Uf,4) 得到兩者的差植5) U; 6) 將 U放大,7) 轉(zhuǎn)換為電流信號I輸出。此外,8) 為了改善比例閥的性能,9) 控制放大器還含有對反應(yīng)信號Uf和電壓差 U的處置環(huán)節(jié)。比方狀態(tài)反應(yīng)控制和PID調(diào)理等。 帶位置反應(yīng)的滑閥式方向比例閥,其工作原理是:在初始狀態(tài),控制放大器的指令信號UF=0,閥芯處于零位,此時氣源口P與A、B兩端輸出口同時被切斷,A、B兩口與排氣口也切斷,無流量輸出;同時位移傳感器的反應(yīng)電壓Uf=0。若閥芯遭到某種干擾而偏離調(diào)定的零位時,美國穆格MOOG伺服閥位移傳感器將輸出一定的電壓Uf,控制放大器將得到的 U=-Uf放大后輸出給電流比例電磁鐵,電磁鐵產(chǎn)生的推力迫使閥芯回到零位。若指令Ue>0,則電壓差 U增大,使控制放大器的輸出電流增大,比例電磁鐵的輸出推力也增大,推進閥芯右移。而閥芯的右移又惹起反應(yīng)電壓Uf的增大,直至Uf與指令電壓Ue根本相等,閥芯到達(dá)力均衡。此時。 Ue=Uf=KfX(Kf為位移傳感器增益) 上式標(biāo)明閥芯位移X與輸入信號Ue成正比。若指令電壓信號Ue<0,經(jīng)過上式相似的反應(yīng)調(diào)理過程,使閥芯左移一定間隔。 閥芯右移時,氣源口P與A口連通,B口與排氣口連通;閥芯左移時,P與B連通,A與排氣口連通。節(jié)流口啟齒量隨閥芯位移的增大而增大。上述的工作原理闡明帶位移反應(yīng)的方向比例閥節(jié)流口啟齒量與氣流方向均受輸入電壓Ue的線性控制。 這類閥的優(yōu)點是線性度好,滯回小,動態(tài)性能高。 滑閥式二級方向伺閥 下圖所示為一種動圈式二級方向伺服閥。它主要由動圈式力馬達(dá)、噴嘴擋板式氣動放大器、滑閥式氣動放大器、反應(yīng)彈簧等組成。噴嘴檔板氣動放大器做前置級,滑閥式氣動放大器做功率級。 這種二級方向伺服閥的工作原理是:在初始狀態(tài),左右兩動圈式力馬達(dá)均無電流輸入,也無力輸出。在噴嘴氣流作用下,兩擋板使可變節(jié)流器處于全開狀態(tài),容腔3、7內(nèi)壓力簡直與大氣壓相同。滑閥閥芯被裝在兩側(cè)的反應(yīng)彈簧5、6推在中位,兩輸出口A、B與氣源口P和排氣口O均被隔開。 當(dāng)某個動圈式馬達(dá)有電流輸入是(例如右側(cè)力馬達(dá)),輸出與電流I成正比的推力Fm將擋板推向噴嘴,使可變節(jié)流器的流通面積減小,容腔6內(nèi)的氣壓P6升高,升高后的P6又經(jīng)過噴嘴對檔板產(chǎn)生反推力Ff。當(dāng)Ff與Fm均衡時,P6趨于穩(wěn)定,其穩(wěn)定值乘以噴嘴面積Ay等于電磁力。另一方面,美國派克PARKER柱塞泵P6升高使閥芯兩側(cè)產(chǎn)生壓力差,該壓力差作用于閥芯斷面使閥芯克制反應(yīng)彈簧力左移,并使左邊反應(yīng)彈簧的緊縮量增加,產(chǎn)生附加的彈簧力Fs,方向向右,大小與閥芯位移X成正比。當(dāng)閥芯挪動到一定位置時,彈簧附加作用力與7、3容腔的壓差對閥芯的作用力到達(dá)均衡,閥芯不在挪動。此時同時存在閥芯和擋板的受力均衡方程式: Fs=KsX=(P6-P5)Ax Ff=P6Ay=KiI 式中 KS----反應(yīng)彈簧剛度 Ax----閥芯斷面積 Kf----動圈式力馬達(dá)的電流增益。 在上述的調(diào)理過程中,左側(cè)的噴嘴擋板一直處于全開狀態(tài),能夠以為P5=0,代入后整理上述兩式可得 X=(AxKi/AyKs)*I 閥芯位移與輸入電流成正比。當(dāng)另一側(cè)動圈式馬達(dá)有輸入時,經(jīng)過上述相似的調(diào)理過程,閥芯將向相反方向挪動一定間隔。 當(dāng)閥芯左移時,氣源口P與輸出口A連通,B口通大氣;美國穆格MOOG伺服閥閥芯右移時,P與B通,A口通大氣。閥芯位移量越大,閥口啟齒量也越大。這樣就完成了對氣流的活動方向和流量的控制。 這類閥采用動圈式馬達(dá),動態(tài)性能好,缺陷是構(gòu)造比擬復(fù)雜。
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