电液伺服阀在各领域的选用和保养

2026/4/27 14:22:51

为油的弹性模量;

A为油缸的工作面积;

为油缸空腔及阀到油缸的连接管道的容积;

m为负载质量(还应该含其它运动部件及油液的附加质量)。

这里是液压系统的负载谐振频率,这里不计及机械的结构刚度,如果计及该刚度,综合谐振频率还会低一些,计算如下:

液压负载的谐振。这里是油缸总行程。如果机械刚度是,那么综合刚度是液压刚度与机械刚度“并联”的结果:

综合谐振频率:

用选伺服阀频宽是偏安全的。

建议:机械刚度应比液压刚度高3―10倍。

选择流量大,又要频宽相对比较高,可以选电反馈伺服阀。

电反馈伺服阀或伺服比例阀跟机械反馈伺服阀比的优点在:

电反馈阀 机械反馈阀

滞 环: < 0.3% < 3%

分辨率: < 0.1% < 0.5%

其他线性度等指标都要好许多。但温度零漂比较大,有的阀用温度补偿来纠偏。它的前途无量。目前价格还比较贵。

根据系统的计算,由流量规格及频响要求来选择伺服阀,但在频率比较高的系统中一般传感器的响应至少要比系统中响应最慢的元件要高3 ~10倍。

顺便说明一点:一般流量要求比较大,频率比较高时,建议选择三级电反馈伺服阀,这种三级阀,电气线路中有校正环节,这样它的频宽有时可以比装在其上的二

级阀还高。

四、伺服阀静动态性能指标对系统的影响

电液伺服阀的各项静动态性能指标对用伺服阀的系统有些什么影响,这也是用户在选阀时很关心的问题。

伺服阀的静态特性曲线主要通过实验画出,这些曲线主要是流量特性曲线,压力特性曲线和内漏特性曲线.从流量特性曲线中我们可以算出伺服阀的线性度,对称性,

滞环,零位区域特性和分辨率。从压力特性曲线可获得压力增益,亦可以获得滞环。

线性度和对称性影响用伺服阀的系统的精度,对速度控制系统影响最直接,最大。速度控制系统要选线性读好的流量阀,此外选流量规格时,要适当大点避免阀流

量的饱和段。线性度、对称性对位置控制,因为系统通常是闭环的,伺服阀工作在零位区域附近,只要系统增益调得合适,非线性度和对称性的影响可减到很小。所以一般伺

服阀的线性度指标是< 7.5%;对称度是为10%是比较宽容的。对位置控制精度影响较大的是伺服阀零位区域的特性,即重叠情况。一般总希望伺服阀功率级滑阀付是零开

口的,如果有重叠、有死区,那么在位置控制系统中就会出现磁滞回环现象,这个回环很象齿轮传动中的游隙现象。伺服阀因为力矩马达中磁路剩磁影响,及阀芯阀套间的摩

擦力其特性曲线有滞环现象。由磁路影响引起的滞环会随着输入信号减小,回环宽度将缩小,因此这种滞环在大多数伺服系统中都不会出现问题,而由摩擦引起的滞迟是一种

游隙,它可能会引起伺服系统的不稳定。反馈有隙也会引起游隙。

一般伺服阀都是线性方窗口,如果多窗口不共面,就破坏了零位的线性,对高精度系统亦会有所影响。

所以精度要求比较高的系统选阀最好选分辨率好的,分辨率好意味着摩擦影响比较小,也即阀芯阀套间加工质量比较好和前置级压力、流量增益比较高,推动阀芯

力比较大。此外液压系统用油比较干净,擦摩影响会大大减小。再一种弥补的方法是用颤振来改善伺服阀的分辨率,高频颤振幅值要正好能有效地消除伺服阀中的游隙(包括

结构上的和摩擦引起的游隙),太小不好,太大了会影响系统性能,会使其他液压件过度磨损或疲劳损坏。而且颤振频率要大大超过预计的信号频率和系统频率,并避免它正

好是系统频率的某个整数倍。颤振信号的波形可以是正弦波、三角波也可以是方波。

对伺服阀压力增益的要求、因系统不同而不同。位置控制系统要求伺服阀的压力增益尽可能高点,那么系统的刚性就比较大,系统负载的变化对控制精度的影响就

小。而力控制系统(或压力系统)则希望压力增益不要那么陡,要平坦点,线性好点,便于力控系统的调节。

伺服阀的动态特性也是一个很重要的指标。在闭环系统中,为了达到较高控制精度,要求伺服阀的频宽至少是系统频宽的三倍以上。因为系统设计时,为了系统的

稳定,系统的前置增益,要求其Kp< ,这里较高的伺服阀频宽可以保证系统增益足够大,这样系统精度就可以较高,快速性和稳定性也可以得到保证。

五、电液伺服阀使用维护说明

1液压系统污染度要求

伺服阀的使用寿命和可靠性与工作液污染度密切相关。工作液不清洁轻则影响产品性能,缩短阀的寿命,重则使产品不能工作。因此,使用者对系统工作液的污染

度应予特别重视。使用伺服阀的液压系统必须做到:

1.1安装伺服阀的液压系统必须进行彻底清洗。

新安装的液压系统管路或更换原有管路时,推荐按下列步骤进行清洗:

A在管路预装后进行拆卸、酸洗、磷化;

B然后在组装后进行管路的冲洗。

管路冲洗时,不应装上伺服阀,可在安装伺服阀的安装座上装一冲洗板。如果系统本身允许的话,也可装一换向阀,这样工作管路和执行元件可被同时清洗。向油

箱内注入清洗油(清洗油选低粘度的专用清洗油或同牌号的液压油),启动液压源,运转冲洗(最好系统各元件都能动作,以便清洗其中的污染物)。在冲洗工作中应轻轻敲

击管子,特别是焊口和连接部位,这样能起到除去水锈和尘埃的效果。同时要定时检查过滤器,如发生堵塞,应及时更换滤芯,更换下来的纸滤芯、化纤滤芯、粉末冶金滤芯

不得清洗后再用,其他材质的滤芯视情况而定。更换完毕后,再继续冲洗,直到油液污染度符合要求,或看不到滤油器滤芯污染为止。排出清洗油,清洗油箱(建议用面粉团

或胶泥粘去固定颗粒,不得用棉、麻、化纤织品擦洗),更换或清洗滤油器,再通过5~10 的滤油器向油箱注入新油。启动油源,再冲洗24小时,然后更换或清洗滤器,

完成管路清洗。

1.2在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,而且是全流通的非旁路型滤油器。

伺服阀内的过滤器是粗过滤器,是防止偶然“落网”的较大污染物进入伺服阀而设的因此切不可依赖内过滤器起主要防卫作用。过滤器的精度视伺服阀的类型而定,

喷嘴挡板阀的绝对过滤精度要求5~10(NAS1638 5~6级),射流管阀的绝对过滤精度要求10~20 (NAS1638 7~8级)

1.3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GB/T14039-2002中的-/15/12级(相当于美国NAS13638 6级)一般使用最差不劣于GB/T14039-2002中的-/18/15级(相当于

NAS1638 9级)。

2、对伺服放大器的要求:

由于伺服阀马达线圈匝数较多,具有很大的感抗,所以伺服放大器必须是具有深度电流负反馈的放大器。只有极少响应较慢的系统才用电压反馈的放大器。电流负

反馈放大器输出阻抗比较大,放大器和伺服阀线圈组成了一个一阶滞后环节,输出阻抗大,那么这个一阶环节的频率高,对伺服阀的频带就不会有太大的影响。放大器的功率

级输出的一般原理图见图。不同的伺服系统对伺服放大器有各种不同的要求,例如不同的校正环节,不同的增益范围及其他功能。但为了确保伺服阀的正常使用,阀对放大器

还提出:放大器要带有限流功能,确保放大器最大输出电流不至于烧坏线圈或不至引起阀的其他失败。伺服阀应能耐受2倍额定电流的负荷。再要有一个输出调零电位器,

因为伺服阀一般容许2%的零偏,及工况不同的零漂,在伺服阀寿命期内零偏允差可到5%~6%,所以调零机构要可调 %的额定电流输出值,某些伺服阀和系统还要求放

大器带有颤振信号发生电路。

此外要注意输出端不要有过大的旁路电容或泄漏电容,避免与伺服阀线圈感抗一起产生不希望的谐振。伺服阀线圈与放大器的联接,推荐并联接法,此法可靠性高

而且具有最小的电感值。

3、安装

3.1伺服阀安装座表面粗糙度值应小于Ra1.6 ,表面不平度不大于0.025mm;

3.2不允许用磁性材料制造安装座,伺服阀周围也不允许有明显的磁场干扰。

3.3伺服阀安装工作环境应保持清洁,安装面无污粒附着。清洁时应使用无绒布或专用纸张。

3.4进口油和回油口不要接错,特别当供油压力达到或超过20Mpa时。

3.5检查底面各油口的密封圈是否齐全。

3.6每个线圈的最大电流不要超过2倍额定电流;

3.7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。

3.8禁止使用麻线、胶粘剂和密封带作为密封材料。

3.9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。

3.10对于长期工作的液压系统,应选较大容量的滤油器。

3.11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,以及必须垂直安装。

3.12双喷挡伺服阀要求先通油后给电信号。

4、维修保护

4.1在条件许可的情况下,应定期检查工作液的污染度。

4.2应建立新油是“脏油”的概念,如果在油箱中注入10%以上的新油液,即应换上冲洗板,启动油源,清洗24小时以上,然后更换或清洗滤油器,再卸下冲洗板,

换上伺服阀。一般情况下,长时间经滤器连续使用的液压油往往比较干净。因此,在系统无渗漏的情况下应减少无谓的加油次数,避免再次污染系统。

4.3系统换油时,在注入新油前应彻底清洗油箱,换上冲洗板,通过5~10μm的滤油器向油箱注入新油。启动油源,冲洗24小时以上,然后更换或清洗滤器,完

成管路、油箱的再次清洗。

4.4伺服阀在使用过程中出现堵塞等故障现象,不具备专业知识及设备的使用者不得擅自分解伺服阀,用户可按说明书的规定更换滤器。如故障还无法排除,应返

回生产单位进行修理、排障、调整。

4.5如条件许可,伺服阀需定期返回生产单位清洗、调整。

4.6使用条件好的油源,油质保持相对较好的,可以较长时间不换油,这对系统可靠运行是有好处的。

4.7切忌让铁磁物质长期与马达壳体相接触,防止马达跑磁,跑磁严重时伺服阀甚至不能工作,轻则影响伺服阀零位和输出。


电液伺服阀在各领域的选用和保养.doc 将本文的Word文档下载到电脑
搜索更多关于: 电液伺服阀在各领域的选用和保养 的文档
相关推荐
相关阅读
× 游客快捷下载通道(下载后可以自由复制和排版)

下载本文档需要支付 10

支付方式:

开通VIP包月会员 特价:29元/月

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信:xuecool-com QQ:370150219