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        液壓伺服閥結構及工作原理
        時間:2020-05-25 11:50 作者:ns來源:西安諾希瀏覽:

        液壓伺服閥包括:滑閥式伺服閥、噴嘴擋板式伺服閥、射流管式伺服閥。

        滑閥式伺服閥:采用動圈式力馬達,結構簡單,功率放大系數較大,滯環小和工作行程大;固定節流口尺寸大,不易被污物堵塞;主滑閥兩端控制油壓作用面積大,從而加大了驅動力,使滑閥不易卡死,工作可靠。

        噴嘴擋板式伺服閥:該伺服閥,由于力反饋的存在,使得力矩馬達在其零點附近工作,即銜鐵偏轉角θ很小,故線性度好。此外,改變反饋彈簧桿11的剛度,就能在相同輸入電流時改變滑閥的位移。該伺服閥結構緊湊,外形尺寸小,響應快。但噴嘴擋板的工作間隙較小,對油液的清潔度要求較高。

        射流管式伺服閥:對油液的清潔度要求較低。缺點是零位泄漏量大;受油液粘度變化影響顯著,低溫特性差;力矩馬達帶動射流管,負載慣量大,響應速度低于噴嘴擋板閥。

        一、滑閥式伺服閥

        由永磁動圈式力馬達、一對固定節流孔、預開口雙邊滑閥式前置液壓放大器和三通滑閥式功率級組成。前置控制滑閥的兩個預開口節流控制邊與兩個固定節流孔組成一個液壓橋路。滑閥副的閥心(控制閥芯)直接與力馬達的動圈骨架相連,(控制閥芯)在閥套內滑動。前置級的閥套又是功率級滑閥放大器的閥心。

        輸入控制電流使力馬達動圈產生的電磁力與對中彈簧的彈簧力相平衡,使動圈和前置級(控制級)閥心(控制閥芯)移動,其位移量與動圈電流成正比。前置級閥心(控制閥芯)若向右移動,則滑閥右腔控制口·面積增大,右腔控制壓力降低;左側控制口·面積減小,左腔控制壓力升高。該壓力差作用在功率級滑閥閥心(即前置級的閥套)的兩端上,使功率級滑閥閥心(主滑閥)向右移動,也就是前置級滑閥的閥套(主滑閥)向右移動,逐漸減小右側控制孔的面積,直至停留在某一位置。在此位置上,前置級滑閥副的兩個可變節流控制孔的面積相等,功率級滑閥閥心(主滑閥)兩端的壓力相等。這種直接反饋的作用,使功率級滑閥閥心跟隨前置級滑閥閥心運動,功率級滑閥閥心的位移與動圈輸入電流大小成正比。

        二、噴嘴擋板式伺服閥

        上半部為銜鐵式力馬達,下半部為噴嘴擋板式和滑閥式液壓放大器。銜鐵與擋板和彈簧桿連接在一起,由固定在閥體上的彈簧管支承。彈簧桿下端為一球頭,嵌放在滑閥的凹槽內,永久磁鐵 和導磁體形成一個固定磁場。當線圈中沒有電流通過時,銜鐵和導磁體間的四個氣隙中的磁通相等,且方向相同,銜鐵與擋板都處于中間位置,因此滑閥沒有油輸出。當有控制電流流入線圈時,一組對角方向的氣隙中的磁通增加,另一組對角方向的氣隙中的磁通減小,于是銜鐵在磁力作用下克服彈簧管的彈性反作用力而以彈簧管中的某一點為支點偏轉θ角,并偏轉到磁力所產生的轉矩與彈簧管的彈性反作用力產生的反轉矩平衡時為止。這時滑閥尚未移動,而擋板因隨銜鐵偏轉而發生撓曲,改變了它與兩個噴嘴之間的間隙,一個間隙減小,另一個間隙增大。

        通入伺服閥的壓力油經濾油器,兩個對稱的固定節流孔和左右噴嘴流出,通向回油。當擋板撓曲,噴嘴擋板的兩個間隙不相等時,兩噴嘴后側的壓力papb就不相等,它們作用在滑閥的左右端面上,使滑閥向相應方向移動一段距離,壓力油就通過滑閥上的一個閥口輸向執行元件,由執行元件回來的油經滑閥上另一個閥口通向回油。滑閥移動時,彈簧桿下端球頭跟著移動,在銜鐵擋板組件上產生轉矩,使銜鐵向相應方向偏轉,并使擋板在兩噴嘴間的偏移量減少,這就是所謂力反饋。反饋作用的結果,是使滑閥兩端的壓差減小。當滑閥通過彈簧桿作用于擋板的力矩,噴嘴作用于擋板的力矩以及彈簧管反力矩之和等于力矩馬達產生的電磁力矩時,滑閥不再移動,并一直使其閥口保持在這一開度上。通入線圈的控制電流越大,使銜鐵偏轉的轉矩,彈簧桿的撓曲變形,滑閥兩端的壓差以及滑閥的偏移量就越大,伺服閥輸出的流量也就越大。由于滑閥的位移,噴嘴與擋板之間的間隙,銜鐵轉角都依次和輸入電流成正比,因此這種閥的輸出流量也和輸入電流成正比。輸入電流反向時,輸出流量也反向。

        三、射流管式伺服閥

        該閥采用銜鐵式力矩馬達帶動射流管,兩個接收孔直接和主閥兩端面連接,控制主閥運動。主閥靠一個板簧定位,其位移與主閥兩端壓力差成比例。這種閥的最小通流尺寸(射流管口尺寸)比噴嘴擋板的工作間隙大4~10倍,故對油液的清潔度要求較低。缺點是零位泄漏量大;受油液粘度變化影響顯著,低溫特性差;力矩馬達帶動射流管,負載慣量大,響應速度低于噴嘴擋板閥。

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