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穆格伺服閥的主閥一般來(lái)說(shuō)和換向閥一樣是滑閥結構,只不過(guò)閥芯的換向不是靠電磁鐵來(lái)推動(dòng),而是靠前置級閥輸出的液壓力來(lái)推動(dòng),這一點(diǎn)和電液換向閥比較相似,只不過(guò)電液換向閥的前置級閥是電磁換向閥,而MOOG穆格伺服閥的前置級閥是動(dòng)態(tài)特性比較好的噴嘴擋板閥或射流管閥。
也就是說(shuō),MOOG穆格伺服閥的主閥是靠前置級閥的輸出壓力來(lái)控制的,而前置級閥的壓力則來(lái)自于伺服閥的入口p,假如p口的壓力不足,前置級閥就不能輸出足夠的壓力來(lái)推動(dòng)主閥芯動(dòng)作。
而我們知道,當負載為零的時(shí)候,如果四通滑閥*打開(kāi),p口壓力=t口壓力+閥口壓力損失(忽略油路上的其它壓力損失),如果閥口壓力損失很小,t口壓力又為零,那么p口的壓力就不足以供給前置級閥來(lái)推動(dòng)主閥芯,整個(gè)伺服閥就失效了。所以伺服閥的閥口做得偏小,即使在閥口全開(kāi)的情況下,也要有一定的壓力損失,來(lái)維持前置級閥的正常工作。
伺服閥其實(shí)缺點(diǎn)極多:能耗浪費大、容易出故障、抗污染能力差、價(jià)格昂貴等等等等,好處只有一個(gè):動(dòng)態(tài)性能是所有液壓閥中zui高的。就憑著(zhù)這一個(gè)優(yōu)點(diǎn),在很多對動(dòng)態(tài)特性要求高的場(chǎng)合不得不使用伺服閥,如飛機火箭的舵機控制、汽輪機調速等等。動(dòng)態(tài)要求低一點(diǎn)的,基本上都是比例閥的天下了。
一般說(shuō)來(lái),好像伺服系統都是閉環(huán)控制,比例多用于開(kāi)環(huán)控制;其次比例閥類(lèi)型要多,有比例壓力、流量控制閥等,控制比伺服要靈活一些。從他們內部結構看,伺服閥多是零遮蓋,比例閥則有一定的死區,控制精度要低,響應要慢。但從發(fā)展趨勢看,特別在MOOG穆格比例方向流量控制閥和MOOG穆格伺服閥方面,兩者性能差別逐漸在縮小,另外比例閥的成本比伺服閥要低許多,抗污染能力也強!
穆格伺服閥,美國MOOG伺服閥原理典型的伺服閥由永磁力矩馬達、噴嘴、檔板、閥芯、閥套和控制腔組成(見(jiàn)圖)。當輸入線(xiàn)圈通入電流時(shí),檔板向右移動(dòng),使右邊噴嘴的節流作用加強,流量減少,右側背壓上升;同時(shí)使左邊噴嘴節流作用減小,流量增加,左側背壓下降。閥芯兩端的作用力失去平衡, 閥芯遂向左移動(dòng)。高壓油從S流向C2,送到負載。負載回油通過(guò) C1流過(guò)回油口,進(jìn)入油箱。閥芯的位移量與力矩馬達的輸入電流成正比,作用在閥芯上的液壓力與彈簧力相平衡,因此在平衡狀態(tài)下力矩馬達的差動(dòng)電流與閥芯的位移成正比。如果輸入的電流反向,則流量也反向。表中是伺服閥的分類(lèi)。
伺服閥主要用在電氣液壓伺服系統中作為執行元件(見(jiàn)液壓伺服系統)。在伺服系統中,液壓執行機構同電氣及氣動(dòng)執行機構相比,具有快速性好、單位重量輸出功率大、傳動(dòng)平穩、抗干擾能力強等特點(diǎn)。另一方面,在伺服系統中傳遞信號和校正特性時(shí)多用電氣元件。因此,現代高性能的伺服系統也都采用電液方式,伺服閥就是這種系統的必需元件。
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伺服閥結構比較復雜,造價(jià)高,對油的質(zhì)量和清潔度要求高。新型的伺服閥正試圖克服這些缺點(diǎn),例如利用電致伸縮元件的伺服閥,使結構大為簡(jiǎn)化。另一個(gè)方向是研制特殊的工作油(如電氣粘性油)。這種工作油能在電磁的作用下改變粘性系數。利用這一性質(zhì)就可通過(guò)電信號直接控制油流。
穆格比例閥和MOOG穆格伺服閥的區別主要體現在以下幾點(diǎn):
1.驅動(dòng)裝置不同。比例閥的驅動(dòng)裝置是比例電磁鐵;伺服閥的驅動(dòng)裝置是力馬達或力矩馬達;2.性能參數不同。滯環(huán)、中位死區、頻寬、過(guò)濾精度等特性不同,因此應用場(chǎng)合不同,伺服閥和伺服比例閥主要應用在閉環(huán)控制系統,其它結構的比例閥主要應用在開(kāi)環(huán)控系統及閉環(huán)速度控制系統;2.1 伺服閥中位沒(méi)有死區,比例閥有中位死區;2.2 伺服閥的頻響(響應頻率)更高,可以高達200Hz左右,比例閥一般zui高幾十Hz;2.3 伺服閥對液壓油液的要求更高,需要精過(guò)濾才行,否則容易堵塞,比例閥要求低一些;3.閥芯結構及加工精度不同。比例閥采用閥芯+閥體結構,閥體兼作閥套。伺服閥和伺服比例閥采用閥芯+閥套的結構。
4.中位機能種類(lèi)不同。比例換向閥具有與普通換向閥相似的中位機能,而伺服閥中位機能只有O型(Rexroth產(chǎn)品的E型)。
5.閥的額定壓降不同。
而比例伺服閥性能介于伺服閥和比例閥之間。
比例換向閥屬于比例閥的一種,用來(lái)控制流量和流向。
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