电液伺服阀的选用课件.ppt

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1、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

2、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

3、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

4、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

5、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

6、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

7、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

8、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,

9、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

10、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

11、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,