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液压工作原理

直动式伺服阀结构与工作原理

添加时间:2018-08-22

    直动式伺服阀是一种新型单级伺服阀,它采用直线式力马达直接驱动滑阀运动,从而取消了喷嘴挡板组件,大大提高了阀的抗污染能力。直动式伺服阀大大拓宽了伺服阀的应用领域,其显著优点使得它从20世纪90年代后期已面世就受到了广泛的关注。


    直动式伺服阀如图6-30所示,它由功率放大器、直线式力马达、滑阀和位移传感器四部分组成


直动式伺服阀


    直动式伺服阀实质上是一个由直线式力马达直接驱动单级滑阀运动的电反馈式阀芯位置闭环控制系统,其工作过程如下:


    首先将指令电压信号输入功率放大器,该信号被转换成一个脉宽调制(PWM)电流作用在直线式力马达上,直线式力马达产生推力带动滑阀运动,位移传感器产生与阀芯位移成比例的电信号,解调后的位移信号与输入指令信号进行比较,比较得到的偏差信号将改变输入直线式力马达的电流大小,直到阀芯位移达到指令设定值,此时,阀芯位移偏差信号为零。


    直线式力马达是直动式伺服阀的核心部件,它包含线圈、永久磁铁和对中弹簧等组件,其结构如图6-31所示。


直线式力马达结构图


    永久磁铁为磁场提供部分磁力,当不通电时,电磁力和弹簧力平衡使阀芯处于中位;当通入一种极性的电流后,内部磁场一部分通过磁场叠加得到增强,另一部分则因为磁场相抵而减弱,内部磁场的不平衡将驱动衔铁向磁场增强的部分移动;如果通人极性相反的电流,衔铁又会向另一个方向移动。这样,直线式力马达就可以产生左右两个方向的驱动力,相应推动阀芯产生两个方向的位移。


    直动式伺服阀采用直线式力马达作为电-机械转换器,而直线式力马达实质上是一种高精度的比例电磁铁,因此,直动式伺服阀是比例技术与伺服技术相结合的产物,在很多厂家的产品样本中,直动式伺服阀也被称为伺服比例阀或比例伺服阀。


    直动式伺服阀的静态和动态性能介于常规的伺服阀与比例阀之间,但是对油液的清洁度要求低于伺服阀,因此,其稳定性和可靠性要高于常规伺服阀,再加上其成本较低,故非常适用于动态特性要求不高的工业场合。

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