電液伺服閥的使用

電液伺服閥的使用電液伺服閥的使用 電液伺服閥是電氣一液壓伺服系統(tǒng)中電液伺服閥是電氣一液壓伺服系統(tǒng)中關(guān)鍵的精密控制元件，價(jià)格昂貴，所以伺關(guān)鍵的精密控制元件，價(jià)格昂貴，所以伺服閥的選擇，應(yīng)用要謹(jǐn)慎，保養(yǎng)要特別仔服閥的選擇，應(yīng)用要謹(jǐn)慎，保養(yǎng)要特別仔細(xì)。本文介紹電液伺服閥選擇、使用和保細(xì)。本文介紹電液伺服閥選擇、使用和保養(yǎng)的一些基本方法。養(yǎng)的一些基本方法。主要內(nèi)容主要內(nèi)容一、電液伺服閥的選用一、電液伺服閥的選用 二、通用型伺服閥的介紹二、通用型伺服閥的介紹 三、伺服閥規(guī)格的選擇三、伺服閥規(guī)格的選擇四、伺服閥靜動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)對系統(tǒng)的影響四、伺服閥靜動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)對系統(tǒng)的影響 五、電液伺服閥使用維護(hù)說明五、電液伺服閥使用維護(hù)說明六、伺服閥的故障、原因及排除六、伺服閥的故障、原因及排除一、電液伺服閥的選用一、電液伺服閥的選用電液伺服閥是電氣一液壓伺服系統(tǒng)中關(guān)鍵的電液伺服閥是電氣一液壓伺服系統(tǒng)中關(guān)鍵的精密控制元件，選用時(shí)主要考慮以下因素：精密控制元件，選用時(shí)主要考慮以下因素：A：可靠性第一：可靠性第一 B：滿足工作條件：滿足工作條件 C：價(jià)格合理：價(jià)格合理 D：工作液、油源：工作液、油源 E：電氣性能和放大器：電氣性能和放大器 F：安裝結(jié)構(gòu)、重量、外型尺寸：安裝結(jié)構(gòu)、重量、外型尺寸 一、電液伺服閥的選用一、電液伺服閥的選用伺服閥的選用方式伺服閥的選用方式：A：按精度要求選用：按精度要求選用 B：按用途選用：按用途選用 C：按控制形式選用：按控制形式選用 一、電液伺服閥的選用一、電液伺服閥的選用按控制形式選用按控制形式選用 位置伺服系統(tǒng)位置伺服系統(tǒng)一、電液伺服閥的選用一、電液伺服閥的選用 壓力或力控制伺服系統(tǒng)壓力或力控制伺服系統(tǒng)一、電液伺服閥的選用一、電液伺服閥的選用 速度控制伺服系統(tǒng)速度控制伺服系統(tǒng)二、通用型伺服閥的介紹二、通用型伺服閥的介紹 1、雙噴嘴擋板力反饋電液流量伺服閥、雙噴嘴擋板力反饋電液流量伺服閥二、通用型伺服閥的介紹二、通用型伺服閥的介紹 2、射流管式力反饋電液流量伺服閥、射流管式力反饋電液流量伺服閥二、通用型伺服閥的介紹二、通用型伺服閥的介紹 3、動(dòng)圈式（或動(dòng)鐵式）電液流量伺服閥、動(dòng)圈式（或動(dòng)鐵式）電液流量伺服閥 二、通用型伺服閥的介紹二、通用型伺服閥的介紹 4、直接驅(qū)動(dòng)單級伺服閥（、直接驅(qū)動(dòng)單級伺服閥（DDV）二、通用型伺服閥的介紹二、通用型伺服閥的介紹 5、偏導(dǎo)射流式電液伺服閥、偏導(dǎo)射流式電液伺服閥 二、通用型伺服閥的介紹二、通用型伺服閥的介紹 6、射流管式電液壓力伺服閥、射流管式電液壓力伺服閥 二、通用型伺服閥的介紹二、通用型伺服閥的介紹 雙噴擋閥、射流管閥和偏導(dǎo)射流式閥都是力反饋雙噴擋閥、射流管閥和偏導(dǎo)射流式閥都是力反饋型伺服閥，線性度好，性能穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)，型伺服閥，線性度好，性能穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)，零漂小。零漂小。雙噴擋閥的檔板與噴嘴間隙小，易被污物卡住。雙噴擋閥的檔板與噴嘴間隙小，易被污物卡住。射流管閥噴嘴為最小流通面積處，過流面積大，射流管閥噴嘴為最小流通面積處，過流面積大，不易堵塞，抗污染性好。不易堵塞，抗污染性好。射流管閥具有射流管閥具有“失效對中能力失效對中能力”。二、通用型伺服閥的介紹二、通用型伺服閥的介紹 射流管閥動(dòng)態(tài)性能稍低于噴擋閥。射流管閥動(dòng)態(tài)性能稍低于噴擋閥。原因一：同規(guī)格閥，射流管閥閥芯直徑噴擋閥原因一：同規(guī)格閥，射流管閥閥芯直徑噴擋閥 原因二：射流管噴嘴直徑大?。▋?nèi)泄）原因二：射流管噴嘴直徑大?。▋?nèi)泄）事實(shí)上：事實(shí)上：射流管閥相頻寬可超過射流管閥相頻寬可超過100Hz，高的達(dá)，高的達(dá)200Hz。射流放大器壓力效率和容積效率高，分辨率比雙射流放大器壓力效率和容積效率高，分辨率比雙噴擋閥高得多噴擋閥高得多。低壓工作性能優(yōu)良低壓工作性能優(yōu)良（0.5MPa）。）。二、通用型伺服閥的介紹二、通用型伺服閥的介紹 動(dòng)圈式伺服閥：直接反饋式伺服閥。動(dòng)圈式伺服閥：直接反饋式伺服閥。結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低，外部可調(diào)整零位。結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低，外部可調(diào)整零位。動(dòng)態(tài)比較低，廉價(jià)的工業(yè)伺服閥。動(dòng)態(tài)比較低，廉價(jià)的工業(yè)伺服閥。雙滑閥結(jié)構(gòu)摩擦力較大，分辨率和滯環(huán)較差，使雙滑閥結(jié)構(gòu)摩擦力較大，分辨率和滯環(huán)較差，使用中要加顫振信號。用中要加顫振信號。對油液清潔度較敏感。對油液清潔度較敏感。二、通用型伺服閥的介紹二、通用型伺服閥的介紹DDV閥：一級電反饋脈寬調(diào)制閥，力馬達(dá)直接驅(qū)閥：一級電反饋脈寬調(diào)制閥，力馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)閥芯，動(dòng)態(tài)特性與供油壓力沒有直接關(guān)系動(dòng)閥芯，動(dòng)態(tài)特性與供油壓力沒有直接關(guān)系,低低壓工作性能比較好。壓工作性能比較好。兩個(gè)問題：兩個(gè)問題：大流量輸出時(shí)控制電流可達(dá)大流量輸出時(shí)控制電流可達(dá)1.4A或更大?；蚋?。力馬達(dá)輸出力較電磁鐵大，但比有液壓前置級的力馬達(dá)輸出力較電磁鐵大，但比有液壓前置級的兩級閥還是小很多。兩級閥還是小很多。二、通用型伺服閥的介紹二、通用型伺服閥的介紹M公司認(rèn)為公司認(rèn)為射流管先導(dǎo)級工作特點(diǎn)射流管先導(dǎo)級工作特點(diǎn)：a)流量接受效率高流量接受效率高，能耗低。，能耗低。b)具有很高的無阻尼自然頻率（具有很高的無阻尼自然頻率（500Hz）。）。c)性能可靠。壓力效率高，閥芯驅(qū)動(dòng)力大，閥芯的性能可靠。壓力效率高，閥芯驅(qū)動(dòng)力大，閥芯的位置重復(fù)精度好。位置重復(fù)精度好。d)最低先導(dǎo)級控制壓力最低先導(dǎo)級控制壓力2.5MPa，可用于低壓系統(tǒng)。，可用于低壓系統(tǒng)。e)先導(dǎo)級過濾器的壽命幾乎是無限的先導(dǎo)級過濾器的壽命幾乎是無限的。f)由于閥的頻率響應(yīng)改善，功率級滑閥的增益得到由于閥的頻率響應(yīng)改善，功率級滑閥的增益得到 了提高，因此閥具有優(yōu)異的靜、動(dòng)態(tài)性能。了提高，因此閥具有優(yōu)異的靜、動(dòng)態(tài)性能。二、通用型伺服閥的介紹二、通用型伺服閥的介紹我們認(rèn)為：我們認(rèn)為：射流放大器沒有雙噴擋放大器的壓力負(fù)反饋，是射流放大器沒有雙噴擋放大器的壓力負(fù)反饋，是它性能優(yōu)良的重要原因，這是偏導(dǎo)射流并不具備它性能優(yōu)良的重要原因，這是偏導(dǎo)射流并不具備的或不完全具備的。的或不完全具備的。射流先導(dǎo)級（力矩馬達(dá)）動(dòng)態(tài)高達(dá)射流先導(dǎo)級（力矩馬達(dá)）動(dòng)態(tài)高達(dá)700800Hz。射流放大器能在射流放大器能在0.5MPa條件推動(dòng)閥芯正常工作條件推動(dòng)閥芯正常工作。先導(dǎo)級流量利用率可達(dá)先導(dǎo)級總流量的先導(dǎo)級流量利用率可達(dá)先導(dǎo)級總流量的90%，幾，幾乎是噴擋閥的兩倍。乎是噴擋閥的兩倍。三、伺服閥規(guī)格的選擇三、伺服閥規(guī)格的選擇 1.首先估計(jì)所需的作用力的大小，再來決定油缸的首先估計(jì)所需的作用力的大小，再來決定油缸的作用面積：滿足以最大速度推拉負(fù)載的力作用面積：滿足以最大速度推拉負(fù)載的力FG。如。如果系統(tǒng)還可能有不確定的力，那么我們最好將果系統(tǒng)還可能有不確定的力，那么我們最好將FG 力放大力放大20%40%，具體計(jì)算如下：，具體計(jì)算如下：面積面積A：A=P為供油壓力。為供油壓力。sgpF2.1三、伺服閥規(guī)格的選擇三、伺服閥規(guī)格的選擇2.確定負(fù)載流量確定負(fù)載流量Q ，負(fù)載運(yùn)動(dòng)的最大速度為，負(fù)載運(yùn)動(dòng)的最大速度為 V Q =AV同時(shí)知道負(fù)載壓力同時(shí)知道負(fù)載壓力PL：決定伺服閥供油壓力決定伺服閥供油壓力P ：GLFPASLPP32LSPP23LLLLS三、伺服閥規(guī)格的選擇三、伺服閥規(guī)格的選擇 3.確定伺服閥的流量規(guī)格：確定伺服閥的流量規(guī)格：注意：為補(bǔ)償一些未知因素，建議額定流量選擇要注意：為補(bǔ)償一些未知因素，建議額定流量選擇要大大10%。NNLSLPQQPP三、伺服閥規(guī)格的選擇三、伺服閥規(guī)格的選擇4.動(dòng)態(tài)指標(biāo)的確定動(dòng)態(tài)指標(biāo)的確定開環(huán)系統(tǒng)：伺服閥頻寬大于開環(huán)系統(tǒng)：伺服閥頻寬大于34Hz閉環(huán)系統(tǒng)：計(jì)算系統(tǒng)的負(fù)載諧振頻率，選閉環(huán)系統(tǒng)：計(jì)算系統(tǒng)的負(fù)載諧振頻率，選相頻相頻大于大于該頻率該頻率3倍的伺服閥。倍的伺服閥。負(fù)載諧振頻率計(jì)算如下：負(fù)載諧振頻率計(jì)算如下：mVAfteN2421三、伺服閥規(guī)格的選擇三、伺服閥規(guī)格的選擇 要求流量大、頻率又較高時(shí)，可選用電反饋閥。要求流量大、頻率又較高時(shí)，可選用電反饋閥。（三級電反饋伺服閥）（三級電反饋伺服閥）電反饋閥電反饋閥 機(jī)械反饋閥機(jī)械反饋閥滯環(huán)：滯環(huán)：0.3%3%分辨率：分辨率：0.1%0.5%線性度等指標(biāo)比力反饋閥好，但溫度零漂較大，目線性度等指標(biāo)比力反饋閥好，但溫度零漂較大，目前價(jià)格較貴。前價(jià)格較貴。四、伺服閥靜動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)對系統(tǒng)的影響四、伺服閥靜動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)對系統(tǒng)的影響 流量增益曲線壓力增益曲線四、伺服閥靜動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)對系統(tǒng)的影響四、伺服閥靜動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)對系統(tǒng)的影響主要靜態(tài)性能指標(biāo)：主要靜態(tài)性能指標(biāo)：線性度，對稱性，滯環(huán)，零位區(qū)域特性，線性度，對稱性，滯環(huán)，零位區(qū)域特性，分辨率，壓力增益、內(nèi)泄分辨率，壓力增益、內(nèi)泄四、伺服閥靜動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)對系統(tǒng)的影響四、伺服閥靜動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)對系統(tǒng)的影響 線性度和對稱度線性度和對稱度：影響伺服系統(tǒng)的精度，對速度：影響伺服系統(tǒng)的精度，對速度控制系統(tǒng)影響最直接、最大控制系統(tǒng)影響最直接、最大。零位區(qū)域特性零位區(qū)域特性：對位置控制精度影響較大：對位置控制精度影響較大。分辨率分辨率：精度要求較高的系統(tǒng)對分辨率要求高：精度要求較高的系統(tǒng)對分辨率要求高，另一種辦法就是添加顫振信號。另一種辦法就是添加顫振信號。壓力增益壓力增益：位置控制系統(tǒng)要求壓力增益盡可能高，：位置控制系統(tǒng)要求壓力增益盡可能高，提高系統(tǒng)剛性；力控制系統(tǒng)要求增益平坦點(diǎn)，便提高系統(tǒng)剛性；力控制系統(tǒng)要求增益平坦點(diǎn)，便于力控系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。于力控系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。四、伺服閥靜動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)對系統(tǒng)的影響四、伺服閥靜動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)對系統(tǒng)的影響 為了系統(tǒng)的穩(wěn)定，系統(tǒng)的前置增益，要為了系統(tǒng)的穩(wěn)定，系統(tǒng)的前置增益，要求其求其 較高的伺服閥頻寬可以保證系統(tǒng)增益足較高的伺服閥頻寬可以保證系統(tǒng)增益足夠大，這樣系統(tǒng)精度、快速性和穩(wěn)定性夠大，這樣系統(tǒng)精度、快速性和穩(wěn)定性能得到保證。能得到保證。2PhphpK 四、伺服閥靜動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)對系統(tǒng)的影響四、伺服閥靜動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)對系統(tǒng)的影響對伺服放大器的要求：對伺服放大器的要求：具有深度電流負(fù)反饋的放大器具有深度電流負(fù)反饋的放大器 放大器要帶有限流功能放大器要帶有限流功能 輸出調(diào)零電位器輸出調(diào)零電位器 有時(shí)還帶有顫振信號發(fā)生電路有時(shí)還帶有顫振信號發(fā)生電路 輸出端不要有過大的旁路電容或泄漏電容輸出端不要有過大的旁路電容或泄漏電容 四、伺服閥靜動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)對系統(tǒng)的影響四、伺服閥靜動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)對系統(tǒng)的影響放大器的功率級輸出的一般原理圖放大器的功率級輸出的一般原理圖 四、伺服閥靜動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)對系統(tǒng)的影響四、伺服閥靜動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)對系統(tǒng)的影響放大器放大倍數(shù)的確定放大器放大倍數(shù)的確定 上限的確定上限的確定系統(tǒng)的前向通道增益系統(tǒng)的前向通道增益 Kv：2hhKvW/dFKvKKsv KAv2hhWAvKdKsv KF四、伺服閥靜動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)對系統(tǒng)的影響四、伺服閥靜動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)對系統(tǒng)的影響 放大倍數(shù)下限：由系統(tǒng)精度確定放大倍數(shù)下限：由系統(tǒng)精度確定 Kd要足夠大，讓要足夠大，讓e滿足精度要求。滿足精度要求。12dFIIeKK五、電液伺服閥使用維護(hù)說明五、電液伺服閥使用維護(hù)說明1.液壓系統(tǒng)污染度要求液壓系統(tǒng)污染度要求 安裝伺服閥的液壓系統(tǒng)必須進(jìn)行徹底清洗。安裝伺服閥的液壓系統(tǒng)必須進(jìn)行徹底清洗。伺服閥進(jìn)油口前必須配置公稱過濾精度不低于伺服閥進(jìn)油口前必須配置公稱過濾精度不低于10的濾油器的濾油器 使用射流管電液伺服閥的液壓系統(tǒng)油液推薦清潔使用射流管電液伺服閥的液壓系統(tǒng)油液推薦清潔度等級為：度等級為：長壽命使用時(shí)應(yīng)達(dá)到長壽命使用時(shí)應(yīng)達(dá)到-/16/13級（級（NAS 7級）級）一般使用最差不劣于一般使用最差不劣于-/19/15級（相當(dāng)于級（相當(dāng)于NAS10級）。級）。五、電液伺服閥使用維護(hù)說明五、電液伺服閥使用維護(hù)說明2.安裝要求安裝要求 安裝座表面粗糙度值應(yīng)小于安裝座表面粗糙度值應(yīng)小于Ra1.6，表面不平度，表面不平度不大于不大于0.025mm。不允許用磁性材料制造安裝座，周圍不允許有不允許用磁性材料制造安裝座，周圍不允許有明顯的磁場干擾。明顯的磁場干擾。安裝工作環(huán)境應(yīng)保持清潔安裝工作環(huán)境應(yīng)保持清潔，清潔時(shí)應(yīng)使用無絨，清潔時(shí)應(yīng)使用無絨布或?qū)Ｓ眉垙埐蓟驅(qū)Ｓ眉垙垺＿M(jìn)口油和回油口不要接錯(cuò)。進(jìn)口油和回油口不要接錯(cuò)。檢查底面各油口的密封圈是否齊全檢查底面各油口的密封圈是否齊全。五、電液伺服閥使用維護(hù)說明五、電液伺服閥使用維護(hù)說明2.安裝要求安裝要求 每個(gè)線圈的最大電流不要超過每個(gè)線圈的最大電流不要超過2倍額定電流倍額定電流 油箱應(yīng)密封，并盡量選用不銹鋼板材。油箱上油箱應(yīng)密封，并盡量選用不銹鋼板材。油箱上應(yīng)裝有加油及空氣過濾用濾清器。應(yīng)裝有加油及空氣過濾用濾清器。禁止使用麻線、膠粘劑和密封帶作為密封材料。禁止使用麻線、膠粘劑和密封帶作為密封材料。伺服閥的沖洗板應(yīng)在安裝前拆下，并保存起來，伺服閥的沖洗板應(yīng)在安裝前拆下，并保存起來，以備將來維修時(shí)使用。以備將來維修時(shí)使用。五、電液伺服閥使用維護(hù)說明五、電液伺服閥使用維護(hù)說明2.安裝要求安裝要求 對于長期工作的液壓系統(tǒng)，應(yīng)選較大容量的濾對于長期工作的液壓系統(tǒng)，應(yīng)選較大容量的濾油器。油器。動(dòng)圈式伺服閥使用中要加顫振信號，有些還要?jiǎng)尤κ剿欧y使用中要加顫振信號，有些還要求泄油直接回油箱，伺服閥還必須垂直安裝。求泄油直接回油箱，伺服閥還必須垂直安裝。雙噴擋伺服閥要求先通油后給電信號。雙噴擋伺服閥要求先通油后給電信號。五、電液伺服閥使用維護(hù)說明五、電液伺服閥使用維護(hù)說明3.維修保護(hù)維修保護(hù) 定期檢查工作液的污染度定期檢查工作液的污染度。建立新油是建立新油是“臟油臟油”的概念的概念，注入新油前應(yīng)徹，注入新油前應(yīng)徹底清洗油箱底清洗油箱，清洗，清洗24小時(shí)以上小時(shí)以上 不得擅自分解伺服閥不得擅自分解伺服閥 定期返回生產(chǎn)單位清洗、調(diào)整定期返回生產(chǎn)單位清洗、調(diào)整 油質(zhì)保持相對較好的油源，可較長時(shí)間不換油油質(zhì)保持相對較好的油源，可較長時(shí)間不換油 五、電液伺服閥使用維護(hù)說明五、電液伺服閥使用維護(hù)說明3.維修保護(hù)維修保護(hù) 切忌讓鐵磁物質(zhì)長期與馬達(dá)殼體相接觸切忌讓鐵磁物質(zhì)長期與馬達(dá)殼體相接觸 除非外部有機(jī)械調(diào)零裝置，否則不要自己擅拆除非外部有機(jī)械調(diào)零裝置，否則不要自己擅拆伺服閥去調(diào)零。伺服閥去調(diào)零。最好接受廠方的指導(dǎo)更換伺服閥濾器最好接受廠方的指導(dǎo)更換伺服閥濾器 伺服閥裝卸時(shí)千萬要注意干凈伺服閥裝卸時(shí)千萬要注意干凈，這是最重要的，這是最重要的保養(yǎng)要求。保養(yǎng)要求。六、伺服閥的故障、原因及排除六、伺服閥的故障、原因及排除 伺服閥的故障常在伺服系統(tǒng)調(diào)試或工作不正常情況伺服閥的故障常在伺服系統(tǒng)調(diào)試或工作不正常情況下發(fā)現(xiàn)的。這里有時(shí)是系統(tǒng)問題包括放大器、反饋下發(fā)現(xiàn)的。這里有時(shí)是系統(tǒng)問題包括放大器、反饋機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等故障，有時(shí)是伺服閥問題。機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等故障，有時(shí)是伺服閥問題。方法一：上試驗(yàn)臺(tái)復(fù)測方法一：上試驗(yàn)臺(tái)復(fù)測 方法二：將系統(tǒng)開環(huán)，備用獨(dú)立直流電源、經(jīng)萬方法二：將系統(tǒng)開環(huán)，備用獨(dú)立直流電源、經(jīng)萬用表給伺服閥供正負(fù)不同量值電流，根據(jù)閥的輸用表給伺服閥供正負(fù)不同量值電流，根據(jù)閥的輸出情況來判斷出情況來判斷六、伺服閥的故障、原因及排除六、伺服閥的故障、原因及排除閥的主要故障：閥的主要故障：閥不工作閥不工作 閥有一固定輸出，但已失控閥有一固定輸出，但已失控 閥反應(yīng)遲鈍、響應(yīng)變慢等閥反應(yīng)遲鈍、響應(yīng)變慢等 系統(tǒng)出現(xiàn)頻率較高的振動(dòng)及噪聲系統(tǒng)出現(xiàn)頻率較高的振動(dòng)及噪聲 閥輸出忽正忽負(fù)，不能連續(xù)控制，成閥輸出忽正忽負(fù)，不能連續(xù)控制，成“開關(guān)開關(guān)”控制?？刂?。漏油漏油