電液伺服閥作為是構(gòu)建液壓伺服控制系統(tǒng)的核心元件之一,其專業(yè)知識對業(yè)內(nèi)人士而言具有重要意義。本期資訊,小編將以這一元件的基本概述、發(fā)展現(xiàn)狀、產(chǎn)品選用、安裝說明以及注意事項等五大點進行專業(yè)技術(shù)講解,幫助大家更好的掌握液壓相關(guān)知識。
資訊前言
對于工業(yè)領(lǐng)域而言,“自動化”已成為主流技術(shù)走向的醒目標(biāo)桿,其中“液壓控制系統(tǒng)”便是液壓領(lǐng)域的重要代表。液壓控制系統(tǒng)的特征為特點鮮明,優(yōu)勢明顯,技術(shù)屬于典型的機電液一體化類型,是多學(xué)科交叉融合發(fā)展的范例,同時應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋裝備制造業(yè)、汽車工業(yè)、航天航空、兵器工業(yè)、冶金工業(yè)、船舶工業(yè)、醫(yī)療工程等,無論是學(xué)術(shù)上、技術(shù)上或是生產(chǎn)工藝上,它都擁有極高的研究價值。
本期資訊,小編將以液壓控制系統(tǒng)中的“電液伺服閥”為主題,以“電液伺服閥”的基本概述、發(fā)展現(xiàn)狀、產(chǎn)品選用、安裝說明以及注意事項共五個方面為線索,為大家深入淺出的予以專業(yè)講解,誠摯希望閱讀過本篇資訊的讀者們都能有所收獲喲!
輕松一刻
正片開始前,小編先分享一個時下的幽默段子炒熱一下氣氛,希望各位看官能因此心懷愉悅的情緒閱讀全文喲!
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(一)基本概述
首先,小編簡單概述電液伺服閥的基本信息。電液伺服閥是電液伺服控制中的關(guān)鍵元件,它是一種接受模擬電信號后,相應(yīng)輸出調(diào)制的流量和壓力的液壓控制閥。電液伺服閥具有動態(tài)響應(yīng)快、控制精度高、使用壽命長等優(yōu)點,已廣泛應(yīng)用于航空、航天、艦船、冶金、化工等領(lǐng)域的電液伺服控制系統(tǒng)中。
(二)發(fā)展現(xiàn)狀
以電液伺服閥的發(fā)展歷程來分析,若要追根溯源,二戰(zhàn)時期便已初具雛形。從用螺線管直接驅(qū)動閥芯運動的單級開環(huán)控制閥起,到W.C.Moog發(fā)明了雙噴嘴兩級伺服閥,從Atchley利用Askania射流管原理研制三級電反饋伺服閥,到搭載步進電機、伺服電機、新型電磁鐵等驅(qū)動結(jié)構(gòu)以及光-液直接轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的伺服閥,該元件在短短七十余載的工業(yè)發(fā)展助力下,技術(shù)已越發(fā)趨于成熟甚至前衛(wèi),這對整個行業(yè)而言無疑是值得驕傲之事。
以電液伺服閥的市場與研究現(xiàn)狀來分析,我們從國內(nèi)與國外兩個層面進行說明。第一,市場方面。國內(nèi)外趨勢大體類似,雙方當(dāng)前生產(chǎn)的大部分電液伺服閥以噴嘴擋板式為主,少數(shù)的國家技術(shù)機構(gòu)掌握生產(chǎn)射流管式伺服閥的制造工藝,不同點在于國內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品主要用于航空、航天、艦船等軍品領(lǐng)域,國外則產(chǎn)品覆蓋絕大部分的民用市場,競爭力上國外更具優(yōu)勢。
第二,研究方面。結(jié)構(gòu)改進上國內(nèi)作出一定改進,先后發(fā)展出了抗污染性較好的射流管式、偏導(dǎo)射流式伺服閥,此外研發(fā)的多線圈結(jié)構(gòu)、或在結(jié)構(gòu)上帶零位保護裝置、外接式濾器等型式的伺服閥亦已在冶金、電力、塑料等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用;國外則研發(fā)了射流管式伺服閥閥芯兩端設(shè)計了雙冗余位置傳感器,用來檢測閥芯位置的兩余度伺服結(jié)構(gòu),同時更優(yōu)化的四余度伺服機構(gòu)也應(yīng)用于航天行業(yè),不斷深入化的結(jié)構(gòu)改進使得應(yīng)對故障問題顯得越發(fā)高效便捷。
第三,加工工藝改進方面。國內(nèi)采用新型的加工設(shè)備和工藝來提高伺服閥的加工精度及能力。如在閥芯閥套配磨方法上,上海交通大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)均研制出了智能化、全自動的配磨系統(tǒng)。特別是哈爾濱工業(yè)大學(xué)的配磨系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)的氣動配磨的模式,采用液壓油作為測量介質(zhì),更直接地反應(yīng)了所測滑閥副的實際情況,提高了測量結(jié)果的準(zhǔn)確性與精度。在力矩馬達的焊接方面中船重工第704研究所與德國知名廠家合作,采用了世界最先進的焊接工藝取得了良好的效果。另外,哈爾濱工業(yè)大學(xué)還研制出智能化的伺服閥力矩馬達彈性元件測量裝置。解決了原有手動測量法中存在的測量精度低、操作復(fù)雜、效率低等問題。對彈性元件能高效完成剛度測量、得到完整的測量曲線,且不重復(fù)性測量誤差不大于1%。
第四,材料更替方面。國內(nèi)除了對某些零件采用了強度、彈性、硬度等機械性能更優(yōu)越的材料外,還對特別用途的伺服閥采用了特殊的材料。如德國有關(guān)公司用紅寶石材料制作噴嘴檔板,防止因氣饋造成檔板和噴嘴的損傷,而降低動靜態(tài)性能,使工作壽命縮短。機械反饋桿頭部的小球也選用紅寶石制作,以防止小球和閥芯小槽之間的磨損,使閥失控并產(chǎn)生尖叫。航空六O九所、中船重工第七O四研究所等單位均采用新材料研制了能以航空煤油、柴油為介質(zhì)的耐腐蝕伺服閥。此外對密封圈的材料也進行了更替,使伺服閥耐高壓、耐腐蝕的性能得到提高。
第五,測試方法改進方面。隨著計算機技術(shù)的高速發(fā)展,國內(nèi)越來越多的生產(chǎn)單位均開始采用計算機技術(shù)對伺服閥的靜、動態(tài)性能進行測試與計算。某些單位還對如何提高測量精度,降低測量儀器本身的振動、熱噪聲和外界的高頻干擾對測量結(jié)果的影響,做出了深入的研究。如采用測頻/測周法、尋優(yōu)信號測試法、小波消噪法、正弦輸入法及數(shù)字濾波等新技術(shù)對伺服閥測試設(shè)備及方法進行了研制和改進。
(三)產(chǎn)品選用
電液伺服閥須按使用要求正確選用其型號和規(guī)格。是用于流量控制、壓力控制還是壓力-流量控制,應(yīng)相應(yīng)選定流量閥、壓力閥或是壓力-流量閥,并按所要控制的功率(流量與壓力)大小選擇合適的規(guī)格。再根據(jù)性能要求選定是力矩馬達式還是動圈式,是單級、兩級還是三級,并考慮價格、供貨難易、用戶服務(wù)與使用維護等因素。
(四)安裝說明
①安裝前,切勿拆下保護板、防塵塞及力矩馬達上蓋等,嚴(yán)禁任意調(diào)撥調(diào)零機構(gòu),以免引起性能變化等故障;
②伺服閥應(yīng)盡可能安裝在靠近執(zhí)行元件控制油口的位置,以減少控制油管路長度,使控制油容腔的體積得以減少,以提高響應(yīng)速度;
③安裝伺服閥的連接板,其表面應(yīng)光滑平直;
④管道中盡量避免焊接式管接頭,以免焊渣脫離造成污染故障,如必須采用是,應(yīng)徹底去除焊渣;
⑤一般在伺服閥進口處的管道上應(yīng)安裝10μm過濾精度的精濾濾油器;
⑥管道系統(tǒng)安裝后,應(yīng)先在安裝伺服閥的位置上安裝沖洗板進行管路清洗,至少飲用高壓熱油液沖洗36h,沖洗后,更換濾芯再沖洗2h,并檢查油液清潔度,一般雙噴嘴-擋板式伺服閥要求油液的污染度為NAS1638標(biāo)準(zhǔn)的5~6級,射流管式為NAS1638標(biāo)準(zhǔn)的8級;
⑦油箱必須密封并加裝有空氣濾清器,更換新油時,仍需用5μm的濾油器過濾;
⑧伺服閥的安裝連接螺釘應(yīng)對角均勻擰緊,不可過緊或過松,以在工作壓力下不出現(xiàn)漏油現(xiàn)象為準(zhǔn);
⑩在接通電路前,先檢查插頭、插座的接線柱是否牢固,有無脫焊、短路等情況發(fā)生,并檢查通電后的電路極性。
(五)注意事項
①定期檢查工作油液的污染度,并根據(jù)情況定期換油;
②應(yīng)按伺服閥生產(chǎn)廠家的使用說明書規(guī)定使用伺服閥,例如輸入電流的規(guī)定,需加顫振信號的大小等;
③當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重零漂或故障時,應(yīng)首先檢查和排除電路及伺服閥以外各環(huán)節(jié)的故障,例如電路不正常、閥前濾油器堵塞等,然后再確定是否拆修伺服閥。