電液伺服閥的使用

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1、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中電液伺服閥是電氣一液壓伺服系統中關鍵的精密控制元件，價格昂貴，所以伺關鍵的精密控制元件，價格昂貴，所以伺服閥的選擇，應用要謹慎，保養要特別仔服閥的選擇，應用要謹慎，保養要特別仔細。本文介紹電液伺服閥選擇、使用和保細。本文介紹電液伺服閥選擇、使用和保養的一些基本方法。養的一些基本方法。主要內容主要內容一、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、伺服閥規格的選擇三、伺服閥規格的選擇四、伺服閥靜動態性能指標對系統的影響四、伺服閥靜動態性能指標對系統的影響 五、電液伺服閥使用維護說明五、電

2、液伺服閥使用維護說明六、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中關鍵的電液伺服閥是電氣一液壓伺服系統中關鍵的精密控制元件，選用時主要考慮以下因素：精密控制元件，選用時主要考慮以下因素：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：價格合理：價格合理 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：安裝結構、重量、外型尺寸：安裝結構、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

3、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 位置伺服系統位置伺服系統一、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壓力或力控制伺服系統一、電液伺服閥的選用一、電液伺服閥的選用 速度控制伺服系統速度控制伺服系統二、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、動圈式（或動鐵式）電液流量

4、伺服閥、動圈式（或動鐵式）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、直接驅動單級伺服閥（、直接驅動單級伺服閥（DDV）二、通用型伺服閥的介紹二、通用型伺服閥的介紹 5、偏導射流式電液伺服閥、偏導射流式電液伺服閥 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、射流管閥和偏導射流式閥都是力反饋雙噴擋閥、射流管閥和偏導射流式閥都是力反饋型伺服閥，線性度好，性能穩定，抗干擾能力強，型伺服閥，線性度好，性能穩定，抗干擾能力強，零漂小。零漂小。雙噴擋閥的檔板與噴嘴間隙小，易被

5、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 射流管閥動態性能稍低于噴擋閥。射流管閥動態性能稍低于噴擋閥。原因一：同規格閥，射流管閥閥芯直徑噴擋閥原因一：同規格閥，射流管閥閥芯直徑噴擋閥 原因二：射流管噴嘴直徑大?。▋刃梗┰蚨荷淞鞴車娮熘睆酱笮。▋刃梗┦聦嵣希菏聦嵣希荷淞鞴荛y相頻寬可超過射流管閥相頻寬可超過100Hz，高的達，高的達200Hz。射流放大器壓力效

6、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。低壓工作性能優良低壓工作性能優良（0.5MPa）。）。二、通用型伺服閥的介紹二、通用型伺服閥的介紹 動圈式伺服閥：直接反饋式伺服閥。動圈式伺服閥：直接反饋式伺服閥。結構簡單，造價低，外部可調整零位。結構簡單，造價低，外部可調整零位。動態比較低，廉價的工業伺服閥。動態比較低，廉價的工業伺服閥。雙滑閥結構摩擦力較大，分辨率和滯環較差，使雙滑閥結構摩擦力較大，分辨率和滯環較差，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：

7、一級電反饋脈寬調制閥，力馬達直接驅閥：一級電反饋脈寬調制閥，力馬達直接驅動閥芯，動態特性與供油壓力沒有直接關系動閥芯，動態特性與供油壓力沒有直接關系,低低壓工作性能比較好。壓工作性能比較好。兩個問題：兩個問題：大流量輸出時控制電流可達大流量輸出時控制電流可達1.4A或更大?；蚋?。力馬達輸出力較電磁鐵大，但比有液壓前置級的力馬達輸出力較電磁鐵大，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公司認為公司認為射流管先導級工作特點射流管先導級工作特點：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

8、阻尼自然頻率（500Hz）。）。c)性能可靠。壓力效率高，閥芯驅動力大，閥芯的性能可靠。壓力效率高，閥芯驅動力大，閥芯的位置重復精度好。位置重復精度好。d)最低先導級控制壓力最低先導級控制壓力2.5MPa，可用于低壓系統。，可用于低壓系統。e)先導級過濾器的壽命幾乎是無限的先導級過濾器的壽命幾乎是無限的。f)由于閥的頻率響應改善，功率級滑閥的增益得到由于閥的頻率響應改善，功率級滑閥的增益得到 了提高，因此閥具有優異的靜、動態性能。了提高，因此閥具有優異的靜、動態性能。二、通用型伺服閥的介紹二、通用型伺服閥的介紹我們認為：我們認為：射流放大器沒有雙噴擋放大器的壓力負反饋，是射流放大器沒有雙噴擋放

9、大器的壓力負反饋，是它性能優良的重要原因，這是偏導射流并不具備它性能優良的重要原因，這是偏導射流并不具備的或不完全具備的。的或不完全具備的。射流先導級（力矩馬達）動態高達射流先導級（力矩馬達）動態高達700800Hz。射流放大器能在射流放大器能在0.5MPa條件推動閥芯正常工作條件推動閥芯正常工作。先導級流量利用率可達先導級總流量的先導級流量利用率可達先導級總流量的90%，幾，幾乎是噴擋閥的兩倍。乎是噴擋閥的兩倍。三、伺服閥規格的選擇三、伺服閥規格的選擇 1.首先估計所需的作用力的大小，再來決定油缸的首先估計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載的力作用面積：滿足以

10、最大速度推拉負載的力FG。如。如果系統還可能有不確定的力，那么我們最好將果系統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%，具體計算如下：，具體計算如下：面積面積A：A=P為供油壓力。為供油壓力。sgpF2.1三、伺服閥規格的選擇三、伺服閥規格的選擇2.確定負載流量確定負載流量Q ，負載運動的最大速度為，負載運動的最大速度為 V Q =AV同時知道負載壓力同時知道負載壓力PL：決定伺服閥供油壓力決定伺服閥供油壓力P ：GLFPASLPP32LSPP23LLLLS三、伺服閥規格的選擇三、伺服閥規格的選擇 3.確定伺服閥的流量規格：確定伺服閥的流量規格：注意：為補償一些未知因素

11、，建議額定流量選擇要注意：為補償一些未知因素，建議額定流量選擇要大大10%。NNLSLPQQPP三、伺服閥規格的選擇三、伺服閥規格的選擇4.動態指標的確定動態指標的確定開環系統：伺服閥頻寬大于開環系統：伺服閥頻寬大于34Hz閉環系統：計算系統的負載諧振頻率，選閉環系統：計算系統的負載諧振頻率，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。負載諧振頻率計算如下：負載諧振頻率計算如下：mVAfteN2421三、伺服閥規格的選擇三、伺服閥規格的選擇 要求流量大、頻率又較高時，可選用電反饋閥。要求流量大、頻率又較高時，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

12、機械反饋閥機械反饋閥滯環：滯環：0.3%3%分辨率：分辨率：0.1%0.5%線性度等指標比力反饋閥好，但溫度零漂較大，目線性度等指標比力反饋閥好，但溫度零漂較大，目前價格較貴。前價格較貴。四、伺服閥靜動態性能指標對系統的影響四、伺服閥靜動態性能指標對系統的影響 流量增益曲線壓力增益曲線四、伺服閥靜動態性能指標對系統的影響四、伺服閥靜動態性能指標對系統的影響主要靜態性能指標：主要靜態性能指標：線性度，對稱性，滯環，零位區域特性，線性度，對稱性，滯環，零位區域特性，分辨率，壓力增益、內泄分辨率，壓力增益、內泄四、伺服閥靜動態性能指標對系統的影響四、伺服閥靜動態性能指標對系統的影響 線性度和對稱度線

13、性度和對稱度：影響伺服系統的精度，對速度：影響伺服系統的精度，對速度控制系統影響最直接、最大控制系統影響最直接、最大。零位區域特性零位區域特性：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對分辨率要求高：精度要求較高的系統對分辨率要求高，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：位置控制系統要求壓力增益盡可能高，：位置控制系統要求壓力增益盡可能高，提高系統剛性；力控制系統要求增益平坦點，便提高系統剛性；力控制系統要求增益平坦點，便于力控系統的調節。于力控系統的調節。四、伺服閥靜動態性能指標對系統的影響四、伺服閥靜動態性能指標對

14、系統的影響 為了系統的穩定，系統的前置增益，要為了系統的穩定，系統的前置增益，要求其求其 較高的伺服閥頻寬可以保證系統增益足較高的伺服閥頻寬可以保證系統增益足夠大，這樣系統精度、快速性和穩定性夠大，這樣系統精度、快速性和穩定性能得到保證。能得到保證。2PhphpK 四、伺服閥靜動態性能指標對系統的影響四、伺服閥靜動態性能指標對系統的影響對伺服放大器的要求：對伺服放大器的要求：具有深度電流負反饋的放大器具有深度電流負反饋的放大器 放大器要帶有限流功能放大器要帶有限流功能 輸出調零電位器輸出調零電位器 有時還帶有顫振信號發生電路有時還帶有顫振信號發生電路 輸出端不要有過大的旁路電容或泄漏電容輸出端

15、不要有過大的旁路電容或泄漏電容 四、伺服閥靜動態性能指標對系統的影響四、伺服閥靜動態性能指標對系統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、伺服閥靜動態性能指標對系統的影響四、伺服閥靜動態性能指標對系統的影響放大器放大倍數的確定放大器放大倍數的確定 上限的確定上限的確定系統的前向通道增益系統的前向通道增益 Kv：2hhKvW/dFKvKKsv KAv2hhWAvKdKsv KF四、伺服閥靜動態性能指標對系統的影響四、伺服閥靜動態性能指標對系統的影響 放大倍數下限：由系統精度確定放大倍數下限：由系統精度確定 Kd要足夠大，讓要足夠大，讓e滿足精度要求。滿足精度要求。

16、12dFIIeKK五、電液伺服閥使用維護說明五、電液伺服閥使用維護說明1.液壓系統污染度要求液壓系統污染度要求 安裝伺服閥的液壓系統必須進行徹底清洗。安裝伺服閥的液壓系統必須進行徹底清洗。伺服閥進油口前必須配置公稱過濾精度不低于伺服閥進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油液推薦清潔使用射流管電液伺服閥的液壓系統油液推薦清潔度等級為：度等級為：長壽命使用時應達到長壽命使用時應達到-/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（相當于級（相當于NAS10級）。級）。五、電液伺服閥使用維護說明五、電液伺服

17、閥使用維護說明2.安裝要求安裝要求 安裝座表面粗糙度值應小于安裝座表面粗糙度值應小于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。安裝工作環境應保持清潔安裝工作環境應保持清潔，清潔時應使用無絨，清潔時應使用無絨布或專用紙張布或專用紙張。進口油和回油口不要接錯。進口油和回油口不要接錯。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說明五、電液伺服閥使用維護說明2.安裝要求安裝要求 每個線圈的最大電流不要超過每個線圈的最大電流不要超過

18、2倍額定電流倍額定電流 油箱應密封，并盡量選用不銹鋼板材。油箱上油箱應密封，并盡量選用不銹鋼板材。油箱上應裝有加油及空氣過濾用濾清器。應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。伺服閥的沖洗板應在安裝前拆下，并保存起來，伺服閥的沖洗板應在安裝前拆下，并保存起來，以備將來維修時使用。以備將來維修時使用。五、電液伺服閥使用維護說明五、電液伺服閥使用維護說明2.安裝要求安裝要求 對于長期工作的液壓系統，應選較大容量的濾對于長期工作的液壓系統，應選較大容量的濾油器。油器。動圈式伺服閥使用中要加顫振信號，有些還要動圈式伺服閥使用中要加

19、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說明五、電液伺服閥使用維護說明3.維修保護維修保護 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，注入新油前應徹，注入新油前應徹底清洗油箱底清洗油箱，清洗，清洗24小時以上小時以上 不得擅自分解伺服閥不得擅自分解伺服閥 定期返回生產單位清洗、調整定期返回生產單位清洗、調整 油質保持相對較好的油源，可較長時間不換油油質保持相對較好的油源，可較長時間不換油 五、電液伺

20、服閥使用維護說明五、電液伺服閥使用維護說明3.維修保護維修保護 切忌讓鐵磁物質長期與馬達殼體相接觸切忌讓鐵磁物質長期與馬達殼體相接觸 除非外部有機械調零裝置，否則不要自己擅拆除非外部有機械調零裝置，否則不要自己擅拆伺服閥去調零。伺服閥去調零。最好接受廠方的指導更換伺服閥濾器最好接受廠方的指導更換伺服閥濾器 伺服閥裝卸時千萬要注意干凈伺服閥裝卸時千萬要注意干凈，這是最重要的，這是最重要的保養要求。保養要求。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調試或工作不正常情況伺服閥的故障常在伺服系統調試或工作不正常情況下發現的。這里有時是系統問題包括放大器、反饋下

21、發現的。這里有時是系統問題包括放大器、反饋機構、執行機構等故障，有時是伺服閥問題。機構、執行機構等故障，有時是伺服閥問題。方法一：上試驗臺復測方法一：上試驗臺復測 方法二：將系統開環，備用獨立直流電源、經萬方法二：將系統開環，備用獨立直流電源、經萬用表給伺服閥供正負不同量值電流，根據閥的輸用表給伺服閥供正負不同量值電流，根據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 閥反應遲鈍、響應變慢等閥反應遲鈍、響應變慢等 系統出現頻率較高的振動及噪聲系統出現頻率較高的振動及噪聲 閥輸出忽正忽負，不能連續控制，成閥輸出忽正忽負，不能連續控制，成“開關開關”控制?？刂?。漏油漏油