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美國威格士VICKERS比例閥功能原理

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美國威格士VICKERS比例閥功能原理:美國威格士VICKERS比例閥和威格士VICKERS伺服閥按其功能可分為壓力式和流量式兩種。壓力式比例/伺服閥將輸給的電信號(hào)線性地轉(zhuǎn)換為氣體壓力;流量式比例/伺服閥將輸給的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為氣體流量。由于氣體的可壓縮性,使氣缸或氣馬達(dá)等執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度不僅取決于氣體流量。還取決于執(zhí)行元件的負(fù)載大小。因此地控制氣體流量往往是不必要的。單純的壓力式或流量式比例/伺服閥應(yīng)用不多,往往是壓力和流量結(jié)合在一起應(yīng)用更為廣泛。


威格士VICKERS單向閥工作原理:VICKERS電磁閥主要用在電氣液壓伺服系統(tǒng)中作為執(zhí)行元件(見液壓伺服系統(tǒng))。在伺服系統(tǒng)中,液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)同電氣及氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)相比,具有快速性好、單位重量輸出功率大、傳動(dòng)平穩(wěn)、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。另一方面,在伺服系統(tǒng)中傳遞信號(hào)和校正特性時(shí)多用電氣元件。因此,現(xiàn)代高性能的伺服系統(tǒng)也都采用電液方式,VICKERS伺服閥就是這種系統(tǒng)的必需元件。
Vickers伺服閥和Vickers伺服比例閥采用閥芯+閥套的結(jié)構(gòu)。4.中位機(jī)能種類不同。比例換向閥具有與普通換向閥相似的中位機(jī)能,而伺服閥中位機(jī)能只有O型。5.閥的額定壓降不同。而VICKERS比例伺服閥性能介于伺服閥和VICKERS比例閥之間。比例換向閥屬于比例閥的一種,用來控制流量和流向。VICKERS伺服閥,威格士Vickers伺服閥,vickers比例閥結(jié)構(gòu)原理:VICKERS伺服閥的主閥一般來說和換向閥一樣是滑閥結(jié)構(gòu),只不過閥芯的換向不是靠電磁鐵來推動(dòng),而是靠前置級(jí)閥輸出的液壓力來推動(dòng),這一點(diǎn)和電液換向閥比較相似,只不過電液換向閥的前置級(jí)閥是電磁換向閥,而Vickers伺服閥的前置級(jí)閥是動(dòng)態(tài)特性比較好的噴嘴擋板閥或射流管閥。
Vickers單向閥除直通型之外的所有型號(hào)能夠用于會(huì)引起沖擊工況的高速流動(dòng)。直通型設(shè)計(jì)用于沖擊小的工況。Vickers直通單向閥能夠作為通過過濾器和冷卻器流量脈動(dòng)的安全旁通閥,通過較高的彈簧設(shè)定值它們也能作為一種產(chǎn)生控制壓力的方法。
直角單向閥設(shè)計(jì)用于較大的流量而壓降很小。閥座和閥芯淬火并經(jīng)磨削,使用壽命長。能夠在閥芯上裝一個(gè)節(jié)流器堵頭,允許在它的常閉位置有受限制的流量通過閥芯。因此這種閥一般用來控制主閥換向前的大型壓機(jī)中的減壓速度。
威格士單向閥,Vickers單向閥威格士的直通、直角和板式單向閥是直動(dòng)式的,用在液壓回路中僅允許一個(gè)方向油液自由流動(dòng)。這種類型的圖形符號(hào)是一個(gè)彈簧加載的球和一個(gè)座,如下所示。
液控閥和直動(dòng)閥一樣,允許一個(gè)方向上的自由流動(dòng),反方向阻止流動(dòng)。但液控閥在控制壓力信號(hào)作用在閥的控制口時(shí)允許反向流動(dòng)。這種閥的圖形符號(hào)如下圖所示。
液控閥有很小的內(nèi)泄,通常用來鎖定液壓缸,直至方向閥換向。
EATONVICKERS拆裝注意工作表面清潔,工作時(shí)油液應(yīng)很好過濾。葉片在葉槽中的間隙太大會(huì)使漏泄增加,太小則葉片不能自由伸縮,會(huì)導(dǎo)致工作失常。葉片泵的軸向間隙對(duì)ηv影響很大。VICKERS液壓泵是液壓系統(tǒng)的動(dòng)力元件,其作用是將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能,指液壓系統(tǒng)中的油泵,它向整個(gè)液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力。VICKERS液壓泵的結(jié)構(gòu)形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。影響VICKERS液壓泵的使用壽命因素很多,除了泵自身設(shè)計(jì)、制造因素外和一些與泵使用相關(guān)元(如聯(lián)軸器、濾油器等)的選用、試車運(yùn)行過程中的操作等也有關(guān)。液壓泵的工作原理是運(yùn)動(dòng)帶來泵腔容積的變化,從而壓縮流體使流體具有壓力能。必須具備的條件就是泵腔有密封容積變化。
VICKERS伺服閥與比例閥的區(qū)別伺服閥與比例閥之間的差別并沒有嚴(yán)格的規(guī)定,因?yàn)楸壤y的性能越來越好,逐漸向伺服閥靠近,所以近些年出現(xiàn)了比例伺服閥。VICKERS比例閥和伺服閥的區(qū)別主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn):1.驅(qū)動(dòng)裝置不同。比例閥的驅(qū)動(dòng)裝置是比例電磁鐵;伺服閥的驅(qū)動(dòng)裝置是力馬達(dá)或力矩馬達(dá);2.性能參數(shù)不同。滯環(huán)、中位死區(qū)、頻寬、過濾精度等特性不同,因此應(yīng)用場合不同,伺服閥和伺服比例閥主要應(yīng)用在閉環(huán)控制系統(tǒng),其它結(jié)構(gòu)的比例閥主要應(yīng)用在開環(huán)控系統(tǒng)及閉環(huán)速度控制系統(tǒng);2.1伺服閥中位沒有死區(qū),比例閥有中位死區(qū);2.2伺服閥的頻響(響應(yīng)頻率)更高,可以高達(dá)200Hz左右,比例閥一般zui高幾十Hz;2.3伺服閥對(duì)液壓油液的要求更高,需要精過濾才行,否則容易堵塞,比例閥要求低一些;3.閥芯結(jié)構(gòu)及加工精度不同。比例閥采用閥芯+閥體結(jié)構(gòu),閥體兼作閥套。也就是說,Vickers伺服閥的主閥是靠前置級(jí)閥的輸出壓力來控制的,而前置級(jí)閥的壓力則來自于伺服閥的入口p,假如p口的壓力不足,前置級(jí)閥就不能輸出足夠的壓力來推動(dòng)主閥芯動(dòng)作。所以伺服閥的閥口做得偏小,即使在閥口全開的情況下,也要有一定的壓力損失,來維持前置級(jí)閥的正常工作。美國威格士VICKERS比例閥功能原理;威格士VICKERS伺服閥其實(shí)缺點(diǎn)極多:能耗浪費(fèi)大、容易出故障、抗污染能力差、價(jià)格昂貴等等等等,好處只有一個(gè):動(dòng)態(tài)性能是所有Vickers液壓閥中zui高的。就憑著這一個(gè)優(yōu)點(diǎn),在很多對(duì)動(dòng)態(tài)特性要求高的場合不得不使用伺服閥,如飛機(jī)火箭的舵機(jī)控制、汽輪機(jī)調(diào)速等等。動(dòng)態(tài)要求低一點(diǎn)的,基本上都是比例閥的天下了。一般說來,好像伺服系統(tǒng)都是閉環(huán)控制,比例多用于開環(huán)控制;其次Vickers比例閥類型要多,有比例壓力、流量控制閥等,控制比伺服藥靈活一些。從他們內(nèi)部結(jié)構(gòu)看,VICKERS伺服閥多是零遮蓋,比例閥則有一定的死區(qū),控制精度要低,向應(yīng)要慢。但從發(fā)展趨勢看,特別在比例方向流量控制閥和伺服閥方面,兩者性能差別逐漸在縮小,另外Vickers比例閥的成本比伺服閥要低許多,抗污染能力也強(qiáng)!
一個(gè)軟彈簧把閥芯保持在它的常閉位置,在壓力當(dāng)量達(dá)到彈簧開啟壓力級(jí)時(shí)閥開始通過流量,有不同的彈簧(開啟)壓力來適應(yīng)應(yīng)用需要。


在脈寬調(diào)制氣動(dòng)伺服系統(tǒng)中,脈寬調(diào)制伺服閥完成信號(hào)的轉(zhuǎn)換與放大作用,其常見的結(jié)構(gòu)有四通滑閥型和三通球閥型。下圖所示為滑閥式脈寬調(diào)制伺服閥的結(jié)構(gòu)原理圖。滑閥兩端各有一個(gè)電磁鐵,脈沖信號(hào)電流加在兩個(gè)電磁鐵上,控制閥芯按脈沖信號(hào)的頻率往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
脈寬調(diào)制伺服閥的性能主要是動(dòng)態(tài)響應(yīng)和對(duì)稱性要求。假設(shè)加在電磁鐵上的是方波脈沖信號(hào),從電磁鐵接到信號(hào)到執(zhí)行元件開始動(dòng)作這段時(shí)間稱信號(hào)的延遲時(shí)間。延遲時(shí)間包括三部分,一是電磁線圈中電流由零逐漸增大到銜鐵開始運(yùn)動(dòng)的電流增長時(shí)間;二是銜鐵與閥芯一起運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;三是從節(jié)流口打開、執(zhí)行元件工作腔進(jìn)行放氣到執(zhí)行元件開始動(dòng)作的固定容器充放時(shí)間。前兩部分時(shí)間是由脈寬調(diào)制伺服閥決定。脈寬調(diào)制氣動(dòng)伺服的工作頻率一般是十幾赫茲到二三十赫茲。為了滿足動(dòng)態(tài)響應(yīng)快的特點(diǎn),要求延遲時(shí)間越短越好,一般控制在1~2ms以內(nèi)。
所謂對(duì)稱性要求,對(duì)四通滑閥,閥芯往復(fù)運(yùn)動(dòng)的響應(yīng)要一致,即加在兩個(gè)電磁鐵上的脈沖信號(hào)在傳遞過程中延遲時(shí)間應(yīng)基本相同,兩輸出口的壓力與流量應(yīng)基本相同;對(duì)三通球閥,對(duì)應(yīng)脈沖信號(hào)上升沿下降沿的延遲時(shí)間應(yīng)基本相同,球閥的充氣過程和排氣過程應(yīng)基本相同。由于三通球閥與差動(dòng)氣缸匹配,其對(duì)稱性不如四通滑閥好。
為了提高四通滑閥的快速響應(yīng),常采用力反饋來提高閥芯反向運(yùn)動(dòng)的速度。圖所采用的是彈簧反饋的形式。當(dāng)信號(hào)反向時(shí),彈簧力幫助閥芯反向運(yùn)動(dòng),當(dāng)閥芯運(yùn)動(dòng)過了中位,彈簧力改變,起阻止閥芯運(yùn)動(dòng)的作用,并能減輕閥芯到位的沖擊力,降低噪聲。也有采用氣壓反饋的形式,其作用原理是一樣的。


脈寬調(diào)制控制與模擬控制相比有很多優(yōu)點(diǎn):控制閥在高頻開關(guān)狀態(tài)下工作,能消除死區(qū)、干摩擦等非線性因素;控制閥加工精度要求不高,降低了控制系統(tǒng)成本;控制閥節(jié)流口經(jīng)常處于全開狀態(tài),抗污染能力強(qiáng),工作可靠。美國威格士VICKERS比例閥功能原理;缺點(diǎn)是功率輸出小,機(jī)械振動(dòng)和噪聲較。
美國威格士VICKERS比例閥和伺服閥主要由電---機(jī)械轉(zhuǎn)換器和氣動(dòng)放大器組成。但隨著近年來廉價(jià)的電子集成電路和各種檢測器件的大量出現(xiàn),在1電---氣比例/伺服閥中越來越多地采用了電反饋方法,這也大大提高了比例/伺服閥的性能。電---氣比例/伺服閥可采用的反饋控制方式,閥內(nèi)就增加了位移或壓力檢測器件,有的還集成有控制放大器。

 

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