电液伺服阀的选用课件.ppt
a,1,电液伺服阀的选用,a,2,课程内容简介,电液伺服阀是电气一液压伺服系统中关键的精密控制元件，价格昂贵，所以伺服阀的选择，应用要谨慎，保养要特别仔细。本次课主要介绍电液伺服阀选择、使用和保养的一些基本方法。,a,3,1 选择电液伺服阀的考虑因素,电液伺服阀是电气一液压伺服系统中关键的精密控制元件，选用时主要考虑以下因素： A ：可靠性第一 B：满足工作条件 C：价格合理 D：工作液、油源 E：电气性能和放大器 F：安装结构、重量、外型尺寸,a,4,2 电液伺服阀的选用方法,伺服阀的选用方式 ：A：按精度要求选用 B：按用途选用 C：按控制形式选用,a,5,系统控制精度要求比较低时，还有开环控制系统、动态不高的场合，都可以选用工业伺服阀甚至比例阀。只有要求比较高的控制系统才选用高性能的电液伺服阀，当然它的价格亦比较高。,A、按控制精度等要求选用伺服阀：,a,6,电液伺服阀有许多种类，许多规格，分类的方法亦非常多，而只有按用途分类的方法对我们选用伺服阀是比较方便的。按用途分：有通用型阀和专用型阀。专用型阀使用在特殊应用的场合，例如：高温阀、防爆阀、高响应阀、余度阀、特殊增益阀、特殊重叠阀、特殊尺寸、特殊结构阀、特殊输入、特殊反馈的伺服阀等等。还有特殊的使用环境对伺服阀提出特殊的要求，例如：抗冲击、震动、三防、真空。,B、按用途等要求选用伺服阀：,a,7,1 位置伺服系统,C、按控制形式等要求选用伺服阀：,a,8,2 压力或力控制伺服系统,C、按控制形式等要求选用伺服阀：,a,9,3 速度控制伺服系统,C、按控制形式等要求选用伺服阀：,a,10,通用型伺服阀还分通用型流量伺服阀和通用型压力伺服阀。在力（或压力）控制系统中可以用流量阀，也可以用压力阀。压力伺服阀因其带有压力负反馈，所以压力增益比较平缓、比较线性，适用与开环力控制系统，作为力闭环系统也是比较好的。但因这种阀制造、调试较为复杂，生产也比较少，选用困难些。,3 通用型伺服阀的介绍,a,11,当系统要求较大流量时，大多数系统仍选用流量控制伺服阀。在力控制系统用的流量阀，希望它的压力增益不要象位置控制系统用阀那样要求较高的压力增益，而希望降低压力增益，尽量减少点压力饱和区域，改善控制性能。虽然在系统中可以通过采用电气补偿的方法，或有意增加压力缸的泄漏等方法来提高系统性能和稳定性等，我们在订货时仍需向伺服阀生产厂家提出低压力增益的要求。,3 通用型伺服阀的介绍,a,12,通用型流量伺服阀是用得最广泛，生产量亦最大的伺服阀，可以应用在位置、速度、加速度（力）等各种控制系统中。所以应该优先选用通用型伺服阀。 我们重点讲讲通用型伺服阀的选择和使用。,3 通用型伺服阀的介绍,a,13,1、双喷嘴挡板力反馈电液流量伺服阀,通用型流量控制伺服阀目前用得最多的主要有下面四种类型：,a,14,2、射流管式力反馈电液流量伺服阀,a,15,3、动圈式（或动铁式）电液流量伺服阀,a,16,4、直接驱动单级伺服阀（DDV）,a,17,5、偏导射流式电液伺服阀,a,18,6、射流管式电液压力伺服阀,a,19,2-3 通用型伺服阀的介绍,双喷挡阀、射流管阀和偏导射流式阀都是力反馈型伺服阀，线性度好，性能稳定，抗干扰能力强，零漂小。双喷挡阀的档板与喷嘴间隙小，易被污物卡住。射流管阀喷嘴为最小流通面积处，过流面积大，不易堵塞，抗污染性好。 射流管阀具有“失效对中能力”。,a,20,射流管阀动态性能稍低于喷挡阀。原因一：同规格阀，射流管阀阀芯直径喷挡阀原因二：射流管喷嘴直径大小（内泄）事实上：射流管阀相频宽可超过100Hz，高的达200Hz 。射流放大器压力效率和容积效率高，分辨率比双喷挡阀高得多 。低压工作性能优良 （0.5MPa）。,2-3 通用型伺服阀的介绍,a,21,动圈式伺服阀：直接反馈式伺服阀。结构简单，造价低，外部可调整零位。动态比较低，廉价的工业伺服阀。双滑阀结构摩擦力较大，分辨率和滞环较差，使用中要加颤振信号。对油液清洁度较敏感。,2-3 通用型伺服阀的介绍,a,22,DDV阀：一级电反馈脉宽调制阀，力马达直接驱动阀芯，动态特性与供油压力没有直接关系,低压工作性能比较好。两个问题：大流量输出时控制电流可达1.4A或更大。力马达输出力较电磁铁大，但比有液压前置级的两级阀还是小很多。,2-3 通用型伺服阀的介绍,a,23,射流管先导级工作特点：流量接受效率高 ，能耗低。具有很高的无阻尼自然频率（500Hz）。性能可靠。压力效率高，阀芯驱动力大，阀芯的位置重复精度好。最低先导级控制压力2.5MPa ，可用于低压系统。先导级过滤器的寿命几乎是无限的 。由于阀的频率响应改善，功率级滑阀的增益得到 了提高，因此阀具有优异的静、动态性能。,2-3 通用型伺服阀的介绍,a,24,我们认为：射流放大器没有双喷挡放大器的压力负反馈，是它性能优良的重要原因，这是偏导射流并不具备的或不完全具备的。 射流先导级（力矩马达）动态高达700800Hz。射流放大器能在0.5MPa条件推动阀芯正常工作 。先导级流量利用率可达先导级总流量的90% ，几乎是喷挡阀的两倍。,2-3 通用型伺服阀的介绍,a,25,a,26,3 选择电液伺服阀的步骤,1.首先估计所需的作用力的大小，再来决定油缸的作用面积：满足以最大速度推拉负载的力Fg 。如果系统还可能有不确定的力，那么我们最好将Fg 力放大20%40%，具体计算如下： 面积A： A= (Ps为供油压力),a,27,2.确定负载流量Q ，负载运动的最大速度为V Q =AV同时知道负载压力PL ： 决定伺服阀供油压力P ：,3 选择电液伺服阀的步骤,a,28,3. 确定伺服阀的流量规格：注意：为补偿一些未知因素，建议额定流量选择要大10%。,3 选择电液伺服阀的步骤,a,29,4.动态指标的确定开环系统：伺服阀频宽大于34Hz闭环系统：计算系统的负载谐振频率，选相频大于该频率3倍的伺服阀。 负载谐振频率计算如下：,3 选择电液伺服阀的步骤,a,30,要求流量大、频率又较高时，可选用电反馈阀。（三级电反馈伺服阀） 电反馈阀 机械反馈阀滞环： 0.3% 3%分辨率： 0.1% 0.5%线性度等指标比力反馈阀好，但温度零漂较大，目前价格较贵。,3 选择电液伺服阀的步骤,a,31,4 电液伺服阀的使用维护说明,1 液压系统污染度要求安装伺服阀的液压系统必须进行彻底清洗。伺服阀进油口前必须配置公称过滤精度不低于10的滤油器 使用射流管电液伺服阀的液压系统油液推荐清洁度等级为： 长寿命使用时应达到-/16/13级（NAS 7级） 一般使用最差不劣于-/19/15级（相当于NAS10级）。,a,32,2 安装要求每个线圈的最大电流不要超过2倍额定电流 油箱应密封，并尽量选用不锈钢板材。油箱上应装有加油及空气过滤用滤清器。禁止使用麻线、胶粘剂和密封带作为密封材料。伺服阀的冲洗板应在安装前拆下，并保存起来，以备将来维修时使用。,4 电液伺服阀的使用维护说明,a,33,2 安装要求对于长期工作的液压系统，应选较大容量的滤油器。动圈式伺服阀使用中要加颤振信号，有些还要求泄油直接回油箱，伺服阀还必须垂直安装。双喷挡伺服阀要求先通油后给电信号。,4 电液伺服阀的使用维护说明,a,34,3 维修保护定期检查工作液的污染度 。建立新油是“脏油”的概念 ，注入新油前应彻底清洗油箱 ，清洗24小时以上 不得擅自分解伺服阀定期返回生产单位清洗、调整 油质保持相对较好的油源，可较长时间不换油,4 电液伺服阀的使用维护说明,a,35,3 维修保护切忌让铁磁物质长期与马达壳体相接触 除非外部有机械调零装置，否则不要自己擅拆伺服阀去调零。 最好接受厂方的指导更换伺服阀滤器伺服阀装卸时千万要注意干净 ，这是最重要的保养要求。,4 电液伺服阀的使用维护说明,a,36,5 伺服阀的故障、原因及排除,伺服阀的故障常在伺服系统调试或工作不正常情况下发现的。这里有时是系统问题包括放大器、反馈机构、执行机构等故障，有时是伺服阀问题。,a,37,a,38,a,39,
