2010年第1期
连载讲座5
液压与气动
83
射流管电液伺服阀专题讲座
(上海七 四研究所衡拓实业发展有限公司伺服阀部,电话:021-56656744)
第四章 伺服比例阀的发展
1 伺服阀与比例阀简介
电液伺服阀是在二战期间由于飞行器等军事装备对控制系统快速性动态精度的更高要求而发展起来的,并在战后逐渐用于民用和工业设备。它是一种接受模拟量电控制信号,输出随电控信号大小和极性变化、且快速响应的模拟量流量和(或)压力的液压控制阀。根据其液压放大器的不同,主要分为喷嘴挡板式
[1]
伺服阀和射流管式伺服阀。电液伺服阀具有体积小、功率放大率高、直线性好、响应速度快、运动平稳可靠、能适应模拟量和数字量调节等优点,在各种电液伺服系统中得到特别的重视。
电液比例阀,是针对伺服控制存在的诸如功率损失大、对液压过滤要求高、制造和维护费用高、而它提供的快速响应性在一般工业设备中又往往用不着的情况,它是在传统开关阀的基础上发展起来的。电液比例阀可以根据输入电气信号,按比例对工作油液的压力、流量和方向进行控制。
比例阀发展的初期阶段,仅是将比例电磁铁代替普通液压阀的开关型电磁铁或调节手柄,工作频宽小,稳态滞环大,只能用于开环系统。20世纪70年代中期至80年代初,比例阀开始采用各种内反馈原理,耐高压、比例电磁铁和比例放大器技术日趋成熟,阀的工作频宽达到5~10Hz,稳态滞环降低到3%左右。80年代后,比例阀在设计上采用了压力、流量、位移内反馈及电校正等手段,使阀的稳态精度、动态响应和稳定性都有了进一步提高。除了中位仍有部分死区外,其控制性能与伺服阀更为接近2 伺服阀与比例阀的差别2.1 电-机械转换器
电液伺服阀与电液比例阀最大的差别在于电-机械转换器。比例阀电-机械转换器采用比例电磁铁,因此不论其是否带检测元件(反馈闭环),它的控制电流较大,从几百毫安到1~2安培均有。故放大器功率大、价格高且相对容易烧管子。这抵消了比例阀机械部件精度相对较低带来的价格优势,综合可靠性较低。伺服阀,不论是射流管式还是双喷嘴档板式,其控制电流只需几毫安到几十毫安,控制功率很小,一般为几十
[1]
[2]
毫瓦到一、二百毫瓦。伺服放大器价格低廉、故障率低。动圈式伺服阀控制电流相对较大,从几十毫安到上百毫安。2.2 加工精度
比例阀结构相对简单,同时考虑到加工成本问题,加工精度要求较低,一般为10 级,一般没有阀套,且其零位死区和滞环大,频响较低,比较适合用在控制精度不高的开环控制工业场合。伺服阀一般加工精度为 级,采用阀芯、阀套、阀体的配合方式,阀芯和阀套为单配,间隙为2~4 m。阀芯和阀套窗口之间采用气动配磨或液压配磨方式,无死区、滞环小、频响高。2.3 功率级阀芯驱动力
有前置级液压放大器的伺服阀,无论是射流放大器还是喷嘴挡板放大器,其产生阀芯驱动力都要比比例电磁铁大得多(高一个数量级)。表4.1为MOOG公司对不同阀芯驱动方式所产生的阀芯驱动力的比较
[3]
。就这个意义上讲,伺服阀阀芯卡滞的几率比比
例阀小。特别是射流管伺服阀的射流放大器因为没有压力负反馈,前置级流量增益与压力增益都较高,推动阀芯的力更大,所以伺服阀有更高的分辨率和较小的滞环。
表4.1 阀芯驱动力对比阀芯驱动方式比例电磁铁(力控制)比例电磁铁(行程控制)液压先导级(供油压力5~20MPa)液压先导级(供油压力210MPa)
阀芯驱动力5~10105~20200
。
表4.2从不同角度列出了电液伺服阀、比例阀和早期比例阀的性能对比
[2]
。可见,与比例阀相比,伺
服阀频响和加工精度高、零位无死区、线圈功率小。
表4.2 伺服阀、比例阀、早期比例阀性能对照表
伺服阀
比例阀
早期比例阀
电-机械转换器力马达、力矩马达比例电磁铁比例电磁铁
频响Hz零位死区加工精度
20~200无 m级
~30有10 m级
1~5有10 m级
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(续表)
伺服阀
比例阀10~241~3大开环、闭环
早期比例阀10~304~7大开环
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需加入温度补偿等校正电路,放大器成本比较高,故障率相对较高。此外,伺服比例阀体积较大,故适用于流
量较大、对场地要求不高的闭环控制场合。目前国内暂无成规模生产伺服比例阀的厂家,用户使用的均为国外产品,成本较高,订货周期长。4 伺服阀向伺服比例阀发展
液压伺服控制因响应快、精度高和功率 重量比大等优点而受到特别重视。特别是近几十年,由于整个工业技术的发展,尤其是军事和航空航天技术的发展,
[4]
促使液压伺服控制得到迅速发展。
然而液压伺服系统对油液的清洁度要求较高,一般喷嘴挡板伺服阀要求油液的清洁度等级为NAS6级,射流管伺服阀为NAS8级。而一般液压系统的油液清洁度等级为NAS9级
[7]
线圈功率W滞环%体积使用场合
0.05~51~3小闭环
3 比例阀向伺服比例阀发展
随着液压工业的发展,一般工程系统对闭环控制要求逐渐升温,而比例阀不能很好地用于常运行于零位附近的位置、力控制闭环,即使在放大器中设置了阶跃信号发生器,在性能上总不及无零位死区的伺服阀。同时,原来伺服阀加工精度要求高的缺陷和要求系统油液过滤精度高的矛盾逐渐淡化;对电控器来讲,处理大电流的技术水平大为提高,为使用大电流、高可靠性的比例电磁铁提供了前提条件。在这样的技术背景下,在一般比例技术与伺服技术之间,出现了新的层面上吸收两者优势而形成的更高一级的比例阀,也常被
[2]
称为电液伺服比例阀。
由比例阀发展而来的伺服比例阀在结构上具有如下特点:利用大电流的比例电磁铁作为电 机械转换器,控制电流可达1~2.7A;首级采用伺服阀的阀芯阀套;(首级、主级)阀口零遮盖;首级阀口压降与伺服阀一样,为供油压力的1/3,如有二级,则二级阀口压降保留比例阀水平
(0.5~0.7MPa)
[2]
。对于普通工业级用户来
说,伺服阀的使用和维护相当困难,系统极易因阀喷嘴堵塞、阀芯卡死而引起故障。此外,伺服阀相对于比
例阀来讲价格相对较高。目前,国外电液伺服阀在保持原基本性能与技术指标的前提下,已向着结构简化、降低制造成本、提高抗污染能力和高可靠性方向发展。
因此,在比例阀向着更高层次发展的同时,高性能的伺服阀也向着更适用于工业场合使用的方向发展,也称为伺服比例阀(或比例伺服阀)。MOOG公司的D660系列就是其中一种,以MOOGD661伺服比例阀为例,该阀采用了阀芯电反馈、取消阀套结构以降低加工难度,采用抗污染能力强的射流管先导级。射流管先导级由力矩马达、射流管和接收器组成,有以下工作特点:大大改善了流量接受效率(90%以上的先导级流量被利用),使得能耗降低;性能可靠,射流放大器有很高的压力效率,在80%以上,可提供给功率级阀芯较大的驱动力,提高了阀芯的位置重复精度;最低先导级控制压力小,可用于像汽轮机控制一类的低压系统中
[7]
[6]
[5]
。这种伺服比
例阀无零位死区,可以用于各种闭环系统,因而加工精度与过滤精度要求与伺服阀相同;频响较一般比例阀高,可靠性比普通伺服阀高。
目前德国博世公司和意大利阿托斯公司均有成熟的伺服比例阀产品,其动态特性较比例阀大为改善,频宽可达40~80Hz,并且可达到滞环和重复精度小于0 1%的高稳态控制精度
[1]
。图4.1所示为博世公司
。
的典型伺服比例阀结构。
5 国内射流管伺服比例阀
射流管伺服阀最大的特点就是抗污染能力强,可
靠性高。国内生产射流管伺服阀并形成规模的只有中国船舶重工集团第七〇四研究所。目前,该所在原CSDY射流管伺服阀的基础上正在研制射流管伺服比例阀,已取得初步成果。该阀主要采用前置独立式直
图4.1 博世伺服比例阀典型结构
杆型射流放大器、旁置式过滤器及过滤模块等新技术,进一步提高了整阀的抗污染性能并降低了生产成本。下面分别对射流管伺服比例阀的关键技术进行分析和介绍。
此型伺服比例阀解决了位置、力等要求无零位死区的闭环控制,所以可以方便地用于绝大部分闭环系统。但其采用的电子元器件往往受温度影响比较大,
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1)前置独立式直杆型射流放大器
液压与气动
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阀1和2,就可以在系统正常运行的情况下更换滤油器。
传统射流管伺服阀将接受器安装在阀套上,通过
阀套上的长孔将接受器的油液引入控制阀芯两端,这种结构加工、调试难度大,反馈杆一般为弯杆结构,并且阀产生零偏时故障判断复杂。前置独立式射流管技术(已申请专利)是把射流管阀前置级中的射流管,喷嘴及接受器集成在一个前置独立块中(见图4.3)。射流管前置级是独立的,在安装调试时可单独调整喷嘴的零位,不会与阀芯阀套的零位相互干涉;由于前置独立式放大器是安装在阀体上的,其接受孔与阀芯两端控制腔是通过阀体上的引孔沟通,降低了加工难度;采用了独立的前置级使在结构上采用直杆式反馈杆成为可能,降低了零部件的加工难度;在维修时,可方便地区分产生零偏的原因,缩短了维修周期。
采用前置独立射流管技术后,方便了射流管伺服阀的制造、安装、调试及维修,提高了生产效率,降低了成本。
2)外接式滤器
[8]
图4.3 过滤模块原理图
该过滤模块的优点:在油液进阀前增加了一道过滤保护,延长阀的使用寿命,增强系统的可靠性和稳定性;具有在线更换滤芯的功能,方便系统的工作和维护。
射流管伺服比例阀采用伺服阀的加工精度和阀芯阀套的配合要求,故其性能和控制精度等同于伺服阀。同时,其维修性和系统的使用维护性较伺服阀进一步提高,抗污染能力等同于比例阀。
国内某煤矿选煤机液压系统原选用国外某型号比例阀,用于控制设备中的作动油缸和油马达,由于工矿恶劣且系统压力脉动大,一般一个月需更换该比例阀;选用七〇四研究所的伺服比例阀替代后,两个月内无任何故障,系统运行正常。可见,七〇四研究所的射流管伺服比例阀性能可靠,抗污染能力强,完全可以替代同规格的比例阀或伺服比例阀。6 结论
MOOG公司曾对不同伺服元件、比例伺服元件和
[3]
比例元件的抗污染能力作了对比,见表4.3。中船重工集团第七〇四研究所生产的射流管伺服阀和射流管伺服比例阀,对油液的清洁度要求一般为NAS9-7*,阀前过滤精度为10~25 m*。可见,伺服比例阀和射流管伺服阀在工业应用场合有自己的优势。
表4.3 抗污染能力对照表
生产商
阀的种类比例阀
Bosch
伺服比例阀射流管伺服
Moog
先导阀喷嘴挡板伺服阀
ParkerRexrothVickers
D*F4WRA,4WRD4WRE,4WRZ比例阀
9~7*7~5NAS等级10~89~7
ISO等级
油液过滤精度
电液伺服阀中普遍采用把马达供油滤油器安装在
阀体内部,受阀体结构的限制滤油器的过油面积比较小;滤油器更换、清洗比较困难。外接式滤油器技术是指在阀体外接一阀块,把滤油器安装在阀块内,通过进油孔与出油孔与阀体相通,见图4.2。与滤油器安装在阀体内部相比,它有如下优势:大大增加过油面积,提高阀的抗污染能力;发生滤油器堵死现象,用户也可自行卸下装有滤油器的阀块更换滤器。
19/15~17/1410~25 m18/15~16/1319/15~16/1316/13~14/11
19/15~16/1310~25 m18/15~16/13* 16/13级
10 m10 m10~25 m*
图4.2 射流管伺服比例阀结构示意图
3)过滤模块技术
过滤模块技术是指在伺服阀前安装一个过滤模块,该模块由3个截止阀,1个10~20 m的滤器和1个污染发讯器组成,如图4.3所示。在正常工作时,截止阀1和2打开,截止阀3关闭,油液通过滤油器进入到伺服阀。当滤油器进出口的压差达到设定值时,污染发讯器报警。这时,先打开截止阀3,然后关闭截止
*长期使用时,推荐取小值。
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液压与气动
伺服比例阀是伺服技术与比例技术结合的产物,
[3]
2010年第1期
R.W.Park.Contaminationcontrol AhydraulicOEMper spective[J].WorkshopontotalContaminationControlCentreforMachineConditionMonitoringMonashUniversity,1997(8).
是技术进步的一种必然。目前,从国内外的研究来看,
射流管伺服阀向伺服比例阀延伸已经成为一种趋势。其中中船重工集团公司第七〇四研究所自主研制的射流管伺服比例阀,性能和控制精度高,抗污染能力强,使用和维护更方便,有广阔的应用前景。
参考文献:
[1] 雷天觉.新编液压工程手册(上)[M].北京理工大学出
版社,1998.
[2] 吴根茂,等.新编实用电液比例技术[M].浙江大学出版
社,2006.
[4] 王春行.液压控制系统[M].北京:机械工业出版
社,2004.
[5] 黄增,等.射流管式电液伺服阀与喷嘴挡板式电液伺服阀
比较[J].流体传动与控制,2007(4):43-45.
[6] 田源道.电液伺服阀技术[M].北京:航空工业出版
社,2008.
[7] MOOGD660系列伺服比例阀样本.
[8] 中国船舶重工集团公司第七〇四研究所.外接式滤油器
伺服阀[P].中国,[1**********]0.8,2008(4):16.
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射流管电液伺服阀专题讲座
(上海七 四研究所衡拓实业发展有限公司伺服阀部,电话:021-56656744)
第四章 伺服比例阀的发展
1 伺服阀与比例阀简介
电液伺服阀是在二战期间由于飞行器等军事装备对控制系统快速性动态精度的更高要求而发展起来的,并在战后逐渐用于民用和工业设备。它是一种接受模拟量电控制信号,输出随电控信号大小和极性变化、且快速响应的模拟量流量和(或)压力的液压控制阀。根据其液压放大器的不同,主要分为喷嘴挡板式
[1]
伺服阀和射流管式伺服阀。电液伺服阀具有体积小、功率放大率高、直线性好、响应速度快、运动平稳可靠、能适应模拟量和数字量调节等优点,在各种电液伺服系统中得到特别的重视。
电液比例阀,是针对伺服控制存在的诸如功率损失大、对液压过滤要求高、制造和维护费用高、而它提供的快速响应性在一般工业设备中又往往用不着的情况,它是在传统开关阀的基础上发展起来的。电液比例阀可以根据输入电气信号,按比例对工作油液的压力、流量和方向进行控制。
比例阀发展的初期阶段,仅是将比例电磁铁代替普通液压阀的开关型电磁铁或调节手柄,工作频宽小,稳态滞环大,只能用于开环系统。20世纪70年代中期至80年代初,比例阀开始采用各种内反馈原理,耐高压、比例电磁铁和比例放大器技术日趋成熟,阀的工作频宽达到5~10Hz,稳态滞环降低到3%左右。80年代后,比例阀在设计上采用了压力、流量、位移内反馈及电校正等手段,使阀的稳态精度、动态响应和稳定性都有了进一步提高。除了中位仍有部分死区外,其控制性能与伺服阀更为接近2 伺服阀与比例阀的差别2.1 电-机械转换器
电液伺服阀与电液比例阀最大的差别在于电-机械转换器。比例阀电-机械转换器采用比例电磁铁,因此不论其是否带检测元件(反馈闭环),它的控制电流较大,从几百毫安到1~2安培均有。故放大器功率大、价格高且相对容易烧管子。这抵消了比例阀机械部件精度相对较低带来的价格优势,综合可靠性较低。伺服阀,不论是射流管式还是双喷嘴档板式,其控制电流只需几毫安到几十毫安,控制功率很小,一般为几十
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毫瓦到一、二百毫瓦。伺服放大器价格低廉、故障率低。动圈式伺服阀控制电流相对较大,从几十毫安到上百毫安。2.2 加工精度
比例阀结构相对简单,同时考虑到加工成本问题,加工精度要求较低,一般为10 级,一般没有阀套,且其零位死区和滞环大,频响较低,比较适合用在控制精度不高的开环控制工业场合。伺服阀一般加工精度为 级,采用阀芯、阀套、阀体的配合方式,阀芯和阀套为单配,间隙为2~4 m。阀芯和阀套窗口之间采用气动配磨或液压配磨方式,无死区、滞环小、频响高。2.3 功率级阀芯驱动力
有前置级液压放大器的伺服阀,无论是射流放大器还是喷嘴挡板放大器,其产生阀芯驱动力都要比比例电磁铁大得多(高一个数量级)。表4.1为MOOG公司对不同阀芯驱动方式所产生的阀芯驱动力的比较
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。就这个意义上讲,伺服阀阀芯卡滞的几率比比
例阀小。特别是射流管伺服阀的射流放大器因为没有压力负反馈,前置级流量增益与压力增益都较高,推动阀芯的力更大,所以伺服阀有更高的分辨率和较小的滞环。
表4.1 阀芯驱动力对比阀芯驱动方式比例电磁铁(力控制)比例电磁铁(行程控制)液压先导级(供油压力5~20MPa)液压先导级(供油压力210MPa)
阀芯驱动力5~10105~20200
。
表4.2从不同角度列出了电液伺服阀、比例阀和早期比例阀的性能对比
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。可见,与比例阀相比,伺
服阀频响和加工精度高、零位无死区、线圈功率小。
表4.2 伺服阀、比例阀、早期比例阀性能对照表
伺服阀
比例阀
早期比例阀
电-机械转换器力马达、力矩马达比例电磁铁比例电磁铁
频响Hz零位死区加工精度
20~200无 m级
~30有10 m级
1~5有10 m级
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伺服阀
比例阀10~241~3大开环、闭环
早期比例阀10~304~7大开环
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需加入温度补偿等校正电路,放大器成本比较高,故障率相对较高。此外,伺服比例阀体积较大,故适用于流
量较大、对场地要求不高的闭环控制场合。目前国内暂无成规模生产伺服比例阀的厂家,用户使用的均为国外产品,成本较高,订货周期长。4 伺服阀向伺服比例阀发展
液压伺服控制因响应快、精度高和功率 重量比大等优点而受到特别重视。特别是近几十年,由于整个工业技术的发展,尤其是军事和航空航天技术的发展,
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促使液压伺服控制得到迅速发展。
然而液压伺服系统对油液的清洁度要求较高,一般喷嘴挡板伺服阀要求油液的清洁度等级为NAS6级,射流管伺服阀为NAS8级。而一般液压系统的油液清洁度等级为NAS9级
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线圈功率W滞环%体积使用场合
0.05~51~3小闭环
3 比例阀向伺服比例阀发展
随着液压工业的发展,一般工程系统对闭环控制要求逐渐升温,而比例阀不能很好地用于常运行于零位附近的位置、力控制闭环,即使在放大器中设置了阶跃信号发生器,在性能上总不及无零位死区的伺服阀。同时,原来伺服阀加工精度要求高的缺陷和要求系统油液过滤精度高的矛盾逐渐淡化;对电控器来讲,处理大电流的技术水平大为提高,为使用大电流、高可靠性的比例电磁铁提供了前提条件。在这样的技术背景下,在一般比例技术与伺服技术之间,出现了新的层面上吸收两者优势而形成的更高一级的比例阀,也常被
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称为电液伺服比例阀。
由比例阀发展而来的伺服比例阀在结构上具有如下特点:利用大电流的比例电磁铁作为电 机械转换器,控制电流可达1~2.7A;首级采用伺服阀的阀芯阀套;(首级、主级)阀口零遮盖;首级阀口压降与伺服阀一样,为供油压力的1/3,如有二级,则二级阀口压降保留比例阀水平
(0.5~0.7MPa)
[2]
。对于普通工业级用户来
说,伺服阀的使用和维护相当困难,系统极易因阀喷嘴堵塞、阀芯卡死而引起故障。此外,伺服阀相对于比
例阀来讲价格相对较高。目前,国外电液伺服阀在保持原基本性能与技术指标的前提下,已向着结构简化、降低制造成本、提高抗污染能力和高可靠性方向发展。
因此,在比例阀向着更高层次发展的同时,高性能的伺服阀也向着更适用于工业场合使用的方向发展,也称为伺服比例阀(或比例伺服阀)。MOOG公司的D660系列就是其中一种,以MOOGD661伺服比例阀为例,该阀采用了阀芯电反馈、取消阀套结构以降低加工难度,采用抗污染能力强的射流管先导级。射流管先导级由力矩马达、射流管和接收器组成,有以下工作特点:大大改善了流量接受效率(90%以上的先导级流量被利用),使得能耗降低;性能可靠,射流放大器有很高的压力效率,在80%以上,可提供给功率级阀芯较大的驱动力,提高了阀芯的位置重复精度;最低先导级控制压力小,可用于像汽轮机控制一类的低压系统中
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。这种伺服比
例阀无零位死区,可以用于各种闭环系统,因而加工精度与过滤精度要求与伺服阀相同;频响较一般比例阀高,可靠性比普通伺服阀高。
目前德国博世公司和意大利阿托斯公司均有成熟的伺服比例阀产品,其动态特性较比例阀大为改善,频宽可达40~80Hz,并且可达到滞环和重复精度小于0 1%的高稳态控制精度
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。图4.1所示为博世公司
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的典型伺服比例阀结构。
5 国内射流管伺服比例阀
射流管伺服阀最大的特点就是抗污染能力强,可
靠性高。国内生产射流管伺服阀并形成规模的只有中国船舶重工集团第七〇四研究所。目前,该所在原CSDY射流管伺服阀的基础上正在研制射流管伺服比例阀,已取得初步成果。该阀主要采用前置独立式直
图4.1 博世伺服比例阀典型结构
杆型射流放大器、旁置式过滤器及过滤模块等新技术,进一步提高了整阀的抗污染性能并降低了生产成本。下面分别对射流管伺服比例阀的关键技术进行分析和介绍。
此型伺服比例阀解决了位置、力等要求无零位死区的闭环控制,所以可以方便地用于绝大部分闭环系统。但其采用的电子元器件往往受温度影响比较大,
2010年第1期
1)前置独立式直杆型射流放大器
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阀1和2,就可以在系统正常运行的情况下更换滤油器。
传统射流管伺服阀将接受器安装在阀套上,通过
阀套上的长孔将接受器的油液引入控制阀芯两端,这种结构加工、调试难度大,反馈杆一般为弯杆结构,并且阀产生零偏时故障判断复杂。前置独立式射流管技术(已申请专利)是把射流管阀前置级中的射流管,喷嘴及接受器集成在一个前置独立块中(见图4.3)。射流管前置级是独立的,在安装调试时可单独调整喷嘴的零位,不会与阀芯阀套的零位相互干涉;由于前置独立式放大器是安装在阀体上的,其接受孔与阀芯两端控制腔是通过阀体上的引孔沟通,降低了加工难度;采用了独立的前置级使在结构上采用直杆式反馈杆成为可能,降低了零部件的加工难度;在维修时,可方便地区分产生零偏的原因,缩短了维修周期。
采用前置独立射流管技术后,方便了射流管伺服阀的制造、安装、调试及维修,提高了生产效率,降低了成本。
2)外接式滤器
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图4.3 过滤模块原理图
该过滤模块的优点:在油液进阀前增加了一道过滤保护,延长阀的使用寿命,增强系统的可靠性和稳定性;具有在线更换滤芯的功能,方便系统的工作和维护。
射流管伺服比例阀采用伺服阀的加工精度和阀芯阀套的配合要求,故其性能和控制精度等同于伺服阀。同时,其维修性和系统的使用维护性较伺服阀进一步提高,抗污染能力等同于比例阀。
国内某煤矿选煤机液压系统原选用国外某型号比例阀,用于控制设备中的作动油缸和油马达,由于工矿恶劣且系统压力脉动大,一般一个月需更换该比例阀;选用七〇四研究所的伺服比例阀替代后,两个月内无任何故障,系统运行正常。可见,七〇四研究所的射流管伺服比例阀性能可靠,抗污染能力强,完全可以替代同规格的比例阀或伺服比例阀。6 结论
MOOG公司曾对不同伺服元件、比例伺服元件和
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比例元件的抗污染能力作了对比,见表4.3。中船重工集团第七〇四研究所生产的射流管伺服阀和射流管伺服比例阀,对油液的清洁度要求一般为NAS9-7*,阀前过滤精度为10~25 m*。可见,伺服比例阀和射流管伺服阀在工业应用场合有自己的优势。
表4.3 抗污染能力对照表
生产商
阀的种类比例阀
Bosch
伺服比例阀射流管伺服
Moog
先导阀喷嘴挡板伺服阀
ParkerRexrothVickers
D*F4WRA,4WRD4WRE,4WRZ比例阀
9~7*7~5NAS等级10~89~7
ISO等级
油液过滤精度
电液伺服阀中普遍采用把马达供油滤油器安装在
阀体内部,受阀体结构的限制滤油器的过油面积比较小;滤油器更换、清洗比较困难。外接式滤油器技术是指在阀体外接一阀块,把滤油器安装在阀块内,通过进油孔与出油孔与阀体相通,见图4.2。与滤油器安装在阀体内部相比,它有如下优势:大大增加过油面积,提高阀的抗污染能力;发生滤油器堵死现象,用户也可自行卸下装有滤油器的阀块更换滤器。
19/15~17/1410~25 m18/15~16/1319/15~16/1316/13~14/11
19/15~16/1310~25 m18/15~16/13* 16/13级
10 m10 m10~25 m*
图4.2 射流管伺服比例阀结构示意图
3)过滤模块技术
过滤模块技术是指在伺服阀前安装一个过滤模块,该模块由3个截止阀,1个10~20 m的滤器和1个污染发讯器组成,如图4.3所示。在正常工作时,截止阀1和2打开,截止阀3关闭,油液通过滤油器进入到伺服阀。当滤油器进出口的压差达到设定值时,污染发讯器报警。这时,先打开截止阀3,然后关闭截止
*长期使用时,推荐取小值。
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液压与气动
伺服比例阀是伺服技术与比例技术结合的产物,
[3]
2010年第1期
R.W.Park.Contaminationcontrol AhydraulicOEMper spective[J].WorkshopontotalContaminationControlCentreforMachineConditionMonitoringMonashUniversity,1997(8).
是技术进步的一种必然。目前,从国内外的研究来看,
射流管伺服阀向伺服比例阀延伸已经成为一种趋势。其中中船重工集团公司第七〇四研究所自主研制的射流管伺服比例阀,性能和控制精度高,抗污染能力强,使用和维护更方便,有广阔的应用前景。
参考文献:
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版社,1998.
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比较[J].流体传动与控制,2007(4):43-45.
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社,2008.
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[8] 中国船舶重工集团公司第七〇四研究所.外接式滤油器
伺服阀[P].中国,[1**********]0.8,2008(4):16.
CeBIT2010明年三月汉诺威博览中心隆重开幕
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