液压机电调制阀(伺服阀、电比例阀及带反馈电比例阀)的工作原理及应用

行业动态     |     2019-11-21
摘要:电调制阀属于连续阀,根据结构性能,电调制阀可以分成伺服阀、电比例阀及带反馈电比例阀几类。本文兴迪源机械带来液压机电调制阀(伺服阀、电比例阀及带反馈电比例阀)的工作原理及应用。

  电调制阀属于连续阀,指的是,可以根据连续变化的输入电信号提供大致成比例的输出的阀。所以,这不是根据功能,而是根据控制方式和输出结果来命名的。根据结构性能,电调制阀可以分成伺服阀、电比例阀及带反馈电比例阀几类。本文兴迪源机械带来液压机电调制阀(伺服阀、电比例阀及带反馈电比例阀)的工作原理及应用。
 
  一、伺服阀的工作原理及应用
 
  “伺服”的本义是“随动”—跟随着输入信号动。因为实际应用中经常会有多种干扰因素,使输出结果偏离输入信号。所以,只有配备了输出结果检测手段, 术语称反馈,根据反馈与输入信号之差再作调整,才能较好地跟随输入信号。
 
  喷嘴挡板式的伺服阀,出现较早(1940年),是一种典型的带反馈的电调制换向节流阀(见图5-27)。其响应快,线性度好,可以实现高质量的控制。但由 于其结构复杂,制造成本高,对使用油液的清洁度要求也高,所以,应用一直后限于航空、冶金等少数能承受高价格的行业。
 
 
  图5-27喷嘴挡板式伺服阀
 
  a)控制电流流量特性b)结构示意c)图形符号
 
  力矩马达2一阀套3一主阀芯
 
  二、电比例阀的工作原理及应用
 
  电比例阀是20世纪70年代出现的,使用了在开关电磁铁基础上改进得到的比例电磁铁。虽然线性度(见图5-28)与动态响应均不如传统伺服阀,但制造成本和对使用环境的要求均较低,因此获得了广泛的应用。
 
 
  图5-28一个电比例节流阀的控制电流流量特性
 
  制造难点在于电磁铁的位移电磁力特性。
 
  拿两块磁铁,相隔较远时几乎感觉不到吸引力,但靠近后,就会感到一股几乎不可抗拒的吸引力。这是由于,磁力,随着磁铁的移动,相互间的距离(气隙的宽度)的缩小,成反比增加,如图5-29所示,因比,很难让衔铁停在任意中间位置。
 
  图5-29普通开关电磁铁闭合过程中磁力的变化
 
  F一磁力B一衔铁的位移(气隙宽度)A一闭合时衔铁运动方向
 
  而比例电磁铁,通过特殊的套筒构造,实现了特殊的磁路,可以使磁力一定程度地不随衔铁位移变化(见图5-30a),而与控制电流成比例(见图5-30b) 。
 
  因此,结合弹簧,磁力与弹簧力平衡的话,衔铁就可以停在任意中间位置(见图5-30c) 。
 
 
  图5-30比例电磁铁的闭合过程
 
  a)磁力一定程度不随位移变化b)磁力随控制电流变化c)磁力与弹簧力平衡
 
  A—闭合时衔铁移动方向 S—衔铁的位移 F—磁力 T—弹簧力
 
  控制电流i₁<i₂<i₃<i4
 
  三、带反馈电比例阀的工作原理及应用
 
  如果电比例阀附加了位移传感器反馈阀芯实际位置(见图5-31),相应调整, 可以明显地改善控制精度和瞬态响应特性。也被称为电比例伺服阀、比例伺服阀、工业伺服阀等。
 
  电调制阀用于限制压力、调节流量,例如,电比例溢流阀、电比例流量阀,等等。
 
 
  图5-31带反馈电比例阀
 
  a)图形符号b)结构剖面
 
  1—比例电磁铁2一位移传感器3一控制器
 
  价廉物美的电调制阀,对实现液压系统自动化起看极其关键的作用。所以, 其应用会越来越广。
 
  【兴迪源机械液压机设备优势
 
  兴迪源机械(Xingdi Machinery)是一家专注流体压力成形技术的锻压设备制造企业。自2007年创立以来,兴迪源机械一直致力于内高压成形的技术创新和产品研发。主营产品范围从生产普通液压设备,现今发展至生产、研发国内顶尖流体压力成形技术的锻压设备。
 
  兴迪源不断创新提升,先后与中国航发西安航空发动机有限兴迪源机械、沈阳飞机工业(集团)有限兴迪源机械和成都飞机工业(集团)有限兴迪源机械开展业务合作;在民用金属器皿制造业,兴迪源是膳魔师、虎牌、哈尔斯、苏泊尔、邦达、万象、希诺、匡迪、雄泰、熊本熊、华亚和南龙等知名品牌的关键设备供应商。

部分文段和图片摘自:    
 
《白话液压》
 
作者:张海平
 
由兴迪源机械编辑
 
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