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美国MOOG穆格伺服阀工作原理

阅读次数:1582    发布时间:2016-12-15 10:25:00

美国MOOG穆格伺服阀主要用在电气液压伺服系统中作为执行元件(见液压伺服系统)。在伺服系统中,液压执行机构同电气及气动执行机构相比,具有快速性好、单位重量输出功率大、传动平稳、抗干扰能力强等特点。另一方面,在伺服系统中传递信号和校正特性时多用电气元件。因此,现代高性能的伺服系统也都采用电液方式,伺服阀就是这种系统的必需元件。 伺服阀结构比较复杂,造价高,对油的质量和清洁度要求高。新型的伺服阀正试图克服这些缺点,例如利用电致伸缩元件的伺服阀,使结构大为简化。另一个方向是研制特殊的工作油(如电气粘性油)。这种工作油能在电磁的作用下改变粘性系数。利用这一性质就可通过电信号直接控制油流。


  美国MOOG穆格伺服阀的分类:
  1)  按液压放大级数可分为单级电液伺服阀,两级电液伺服阀,三级电液伺服阀。
  2)  按液压前置级的结构形式,可分为单喷嘴挡板式,双喷嘴挡板式,滑阀式,射流管式和偏转板射流式。
  3)  按反馈形式可分为位置反馈式,负载压力反馈式,负载流量反馈式,电反馈式。
  4)  按电机械转换装置可分为动铁式和动圈式。
  5)  按输出量形式分为流量伺服阀和压力控制伺服阀。
  双喷嘴挡板式力反馈二级电液伺服阀由电磁和液压两部分组成。电磁部分是永磁式力矩马达,由磁铁,导磁体,衔铁,控制线圈和弹簧管组成。液压部分是结构对称的二级液压放大器,前置级是双喷嘴挡板阀,功率级是四通滑阀。画法通过反馈杆与衔铁挡板组件相连。
  力矩马达把输入的电信号(电流)转换为力矩输出。无信号时,衔铁有弹簧管支撑在上下导磁体的中间位置,磁铁在四个气隙中产生的极化磁通是相同的力矩马达无力矩输出。此时,挡板处于两个喷嘴的中间位置,喷嘴两侧的压力相等,滑阀处于中间位置,阀无液压输出;若有信号时控制线圈产生磁通,其大小和方向由信号电流决定,磁铁两极所受的力不一样,于是,在磁铁上产生磁转矩(如逆时针),使衔铁绕弹簧管中心逆时针方向偏转,使挡板向右偏移,喷嘴挡板的右侧间隙减小而左侧间隙增大,则右侧压力大于左侧压力,从而推动滑阀左移。同时,使反馈杆产生弹性形变,对衔铁挡板组件产生一个顺时针方向的反转矩。当作用在衔铁挡板组件上的电磁转矩、弹簧管反转矩反馈杆反转矩等诸力矩达到平衡时,滑阀停止移动,取得一个平衡位置,并有相应的流量输出。
  滑阀位移,挡板位移,力矩马达输出力矩都与输出的电信号(电流)成比例变化。
  1)力矩马达部分
  a.线圈断线:引起阀不动,无电流。
  b.衔铁卡住或受到限位:原因是工作气隙内有杂物,引起阀门不动作。
  c.球头磨损或脱落:原因是磨损,引起伺服阀性能下降,不稳定,频繁调整。
  d.紧固件松动:原因是振动,固定螺丝松动等,引起零偏增大。
  e.弹簧管疲劳:原因是疲劳,引起系统迅速失效,伺服阀逐渐产生振动,系统震荡,严重的管路也振动。
  f.反馈杆弯曲:疲劳或人为损坏,引起阀不能正常工作,零偏大,控制电流可能到最大。
  2)喷嘴挡板部分
  a.喷嘴或节流孔局部或全部堵塞:原因是油液污染。引起频响下降,分辨降率低,严重的引起系统不稳定。
  b.滤芯堵塞:原因是油液污染。引起频响下降,分辨率降低严重的引起系统摆动。
  3)滑阀放大器部分
  a.刃边磨损:原因是磨损,引起泄露,流体噪声大,零偏大,系统不稳定。
  b.径向滤芯磨损:原因是磨损。引起泄露增大,零偏增大,增益下降。

  c.滑阀卡滞:原因是油液污染,滑阀变形。引起波形失真,卡死。

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