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伺服閥 ESSV1-10/48/315/6 直線行程傳器 LPS 300. 01C EMG

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伺服閥的工作原理

力反饋式電液伺服閥

力反饋式電液伺服閥的結(jié)構(gòu)和原理如圖28所示,無信號(hào)電流輸入時(shí),銜鐵和擋板處于中間位置。這時(shí)噴嘴4二腔的壓力?P,滑閥?二端壓力相等,滑閥處于零位。輸入電流后,電磁力矩使銜鐵2連同擋板偏轉(zhuǎn)0角。設(shè)日為順時(shí)針偏轉(zhuǎn),則由于擋板的偏移使?>p,滑閥向右移動(dòng)。滑閥的移動(dòng),通過反饋彈簧片又帶動(dòng)擋板和街鐵反方向旅轉(zhuǎn)(逆時(shí)針),二噴嘴壓力差又減小。在銜鐵的原始平衛(wèi)位需(無信號(hào)時(shí)的位置)附近,力矩馬達(dá)的電磁力矩、滑閥二端壓差通過彈著片作用于銜鐵的力矩以及噴嘴壓力作用于擋板的力矩三者取得平衡,銜鐵就不再運(yùn)動(dòng)。同時(shí)作用于滑閥上的油壓力與反饋彈簧變形力相互平衡,滑閥在離開零位一段距離的位置上定位。這種依靠力矩平衡來決定滑閥位置的方式稱為力反饋式。如果忽略噴嘴作用于擋板上的力,則馬達(dá)電磁力矩與滑閥二端不平衛(wèi)壓力所產(chǎn)生的力矩平衡,彈簧片也只是受到電磁力矩的作用。因此其變形,也就是滑閥離開零位的距離和電磁力矩成正比。同時(shí)由于力矩馬達(dá)的電磁力矩和輸入電流成正比,所以滑閥的位移與輸入的電流成正比。也就是通過滑閥的流量與輸入電流成正比,并且電流的極性決定液流的方向,這樣便滿足了對(duì)電液伺服閥的功能要求。

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伺服閥是一種電動(dòng)執(zhí)行器,用于控制流體介質(zhì)的流量和壓力。它通過電動(dòng)力與波壓力的相互作用,實(shí)現(xiàn)閥芯的平衡和移動(dòng),從而控制流體的通斷與調(diào)節(jié)。伺服閥廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域,例如液壓系統(tǒng)、液力傳動(dòng)裝置、機(jī)床塑性壓力加工等

1.輸入信號(hào):通過電磁線圈輸入電流信號(hào)給伺服閥的驅(qū)動(dòng)裝置。輸入信號(hào)的大小和方向決定了驅(qū)動(dòng)裝置的力大小和方向。

2.反饋信號(hào):伺服閥的驅(qū)動(dòng)裝置會(huì)從伺服閥的閥芯位置中獲取一個(gè)反饋信號(hào),以便實(shí)時(shí)了解閥芯的位置。這通常是通過安裝在閥芯上的位移傳感器來實(shí)現(xiàn)的。

3.驅(qū)動(dòng)裝置:伺服閥的驅(qū)動(dòng)裝置通常由電磁線圈、彈簧和閥芯組成。驅(qū)動(dòng)裝置的作用是通過電磁力和彈簧力來平衡流體介質(zhì)的壓力力,并驅(qū)動(dòng)閥芯的移動(dòng)。當(dāng)輸入信號(hào)為零時(shí),彈簧力將閥芯推回原位,閥芯關(guān)閉流體通道。

5.流體流動(dòng):當(dāng)閥芯打開時(shí),流體介質(zhì)將通過伺服閥的通道流動(dòng)。伺服閥的閥口和通道的形狀和大小可以根據(jù)流量和壓力要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。

6.反饋調(diào)節(jié):伺服閥的反饋調(diào)節(jié)可以通過位移傳感器來實(shí)現(xiàn),從而實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)閥芯位置,并反饋給驅(qū)動(dòng)裝置。驅(qū)動(dòng)裝置將根據(jù)反饋信號(hào)對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行調(diào)整,以保持閥芯在所需位置上的穩(wěn)定

總結(jié)起來,伺服閥的工作原理可以概括為:輸入信號(hào)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置,驅(qū)動(dòng)裝置通過平衡輸入信號(hào)和反饋信號(hào)的力來驅(qū)動(dòng)閥芯的移動(dòng),閥芯的移動(dòng)控制流體介質(zhì)的通斷與調(diào)節(jié)。

需要注意的是,伺服閥的工作原理和具體實(shí)現(xiàn)方式可能因不同的應(yīng)用而有所差異。此外,伺服閥還有各種類型,例如直動(dòng)式、角行程式、微型伺服閥等,它們的工作原理也可能有所不同。因此,在實(shí)際應(yīng)用中,需要根據(jù)具體的需求選擇合適的伺服閥類型與規(guī)格。

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(hào)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(dòng)態(tài)響應(yīng)快、控制精度高、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),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。

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液壓伺服閥是構(gòu)建液壓伺服控制系統(tǒng)的核心元件,因此液壓控制系統(tǒng)書籍會(huì)包含電液伺服閥內(nèi)容。

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(hào)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(dòng)態(tài)響應(yīng)快、控制精度高、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),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。
液壓伺服閥是構(gòu)建液壓伺服控制系統(tǒng)的核心元件,因此液壓控制系統(tǒng)書籍會(huì)包含電液伺服閥內(nèi)容
電液伺服閥技術(shù)誕生是液壓控制技術(shù)和液壓控制系統(tǒng)的發(fā)展的結(jié)果。
液壓控制技術(shù)的歷史最早可追溯到公元前240年,當(dāng)時(shí)一位古埃及人發(fā)明了人類歷SSD一個(gè)液壓伺服系統(tǒng)——水鐘。然而在隨后漫長(zhǎng)的歷史階段,液壓控制技術(shù)一直裹足不前,直到18世紀(jì)末19世紀(jì)初,才有一些重大進(jìn)展。在二戰(zhàn)前夕,隨著工業(yè)發(fā)展的需要,液壓控制技術(shù)出現(xiàn)了突飛猛進(jìn)地發(fā)展,許多早期的控制閥原理及ZL均是這一時(shí)代的產(chǎn)物。如:Askania調(diào)節(jié)器公司及Askania-Werke發(fā)明及申請(qǐng)了射流管閥原理的ZL。同樣Foxboro發(fā)明了噴嘴擋板閥原理的ZL。而德國(guó)Siemens公司發(fā)明了一種具有永磁馬達(dá)及接收機(jī)械及電信號(hào)兩種輸入的雙輸入閥,并開創(chuàng)性地使用在航空領(lǐng)域。
在二戰(zhàn)末期,伺服閥是用螺線管直接驅(qū)動(dòng)閥芯運(yùn)動(dòng)的單級(jí)開環(huán)控制閥。然隨著控制理論的成熟及軍事應(yīng)用的需要,伺服閥的研制和發(fā)展取得了巨大成就。 1946年,英國(guó)Tinsiey獲得了兩級(jí)閥的ZL;Raytheon和Bell航空發(fā)明了帶反饋的兩級(jí)閥;MIT用力矩馬達(dá)替代了螺線管使馬達(dá)消耗的功率更小而線性度更好。1950年,W.C.Moog第一個(gè)發(fā)明了單噴嘴兩級(jí)伺服閥。1953年至1955年間,T.H.Carson發(fā)明了機(jī)械反饋式兩級(jí)伺服閥;W.C.Moog發(fā)明了雙噴嘴兩級(jí)伺服閥;Wolpin發(fā)明了干式力矩馬達(dá),消除了原來浸在油液內(nèi)的力矩馬達(dá)由油液污染帶來的可靠性問題。 1957年R.Atchley利用Askania射流管原理研制了兩級(jí)射流管伺服閥。并于1959年研制了三級(jí)電反饋伺服閥。

1959年2月國(guó)外某液壓與氣動(dòng)雜志對(duì)當(dāng)時(shí)的伺服閥情況作了12頁(yè)的報(bào)道,顯示了當(dāng)時(shí)伺服閥蓬勃發(fā)展的狀況。那時(shí)生產(chǎn)各種類型的伺服閥的制造商有 20多家。各生產(chǎn)廠家為了爭(zhēng)奪伺服閥生產(chǎn)的霸權(quán)地位展開了激烈地競(jìng)爭(zhēng)?;仡櫄v史,可以看到最終取勝的幾個(gè)廠家,大多數(shù)生產(chǎn)具有反饋及力矩馬達(dá)的兩級(jí)伺服閥。我們可以看到1960年的伺服閥已具有現(xiàn)代伺服閥的許多特點(diǎn)。如:第二級(jí)對(duì)第一級(jí)反饋形成閉環(huán)控制;采用干式力矩馬達(dá);前置級(jí)對(duì)功率級(jí)的壓力恢復(fù)通??蛇_(dá)到50%;第一級(jí)的機(jī)械對(duì)稱結(jié)構(gòu)減小了溫度、壓力變化對(duì)零位的影響。同時(shí),由早期的直動(dòng)型開環(huán)控制閥發(fā)展變化而來的直動(dòng)型兩級(jí)閉環(huán)控制伺服閥也已出現(xiàn)。當(dāng)時(shí)的伺服閥主要用于軍事領(lǐng)域,隨著太空時(shí)代的到來,伺服閥又被廣泛用于航天領(lǐng)域,并研制出高可靠性的多余度伺服閥等JD產(chǎn)品。

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與此同時(shí),隨著伺服閥工業(yè)運(yùn)用場(chǎng)合的不斷擴(kuò)大,某些生產(chǎn)廠家研制出了專門使用于工業(yè)場(chǎng)合的工業(yè)伺服閥。如Moog公司就在1963年推出了第一款專為工業(yè)場(chǎng)合使用的73系列伺服閥產(chǎn)品。隨后,越來越多的專為工業(yè)用途研制的伺服閥出現(xiàn)了。它們具有如下的特征:較大的體積以方便制造;閥體采用鋁材(需要時(shí)亦可采用鋼材);獨(dú)立的第一級(jí)以方便調(diào)整及維修;主要使用在14MPa以下的低壓場(chǎng)合;盡量形成系列化、標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品。然而Moog公司在德國(guó)的分公司卻將其伺服閥的應(yīng)用場(chǎng)合主要集中在高壓場(chǎng)合,一般工作壓力在21MPa,有的甚至到35MPa,這就使閥的設(shè)計(jì)專重于高壓下的使用可靠性。而隨著伺服閥在工業(yè)場(chǎng)合的廣泛運(yùn)用,各公司均推出了各自的適合工業(yè)場(chǎng)合用的比例閥。其特點(diǎn)為低成本,控制精度雖比不上伺服閥,但通過先進(jìn)的控制技術(shù)和先進(jìn)的電子裝置以彌補(bǔ)其不足,使其性能和功效逼近伺服閥。1973年,Moog公司按工業(yè)使用的需要,把某些伺服閥轉(zhuǎn)換成工業(yè)場(chǎng)合的比例閥標(biāo)準(zhǔn)接口。Bosch研制出了其標(biāo)志性的射流管先導(dǎo)級(jí)及電反饋的平板型伺服閥。1974年,Moog公司推出了低成本、大流量的三級(jí)電反饋伺服閥。Vickers公司研制了壓力補(bǔ)償?shù)腒G 型比例閥。Rexroth、Bosch及其他公司研制了用兩個(gè)線圈分別控制閥芯兩方向運(yùn)動(dòng)的比例閥等等


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