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rexroth比例控制閥與伺服閥結(jié)構(gòu)
點(diǎn)擊次數(shù)：2664 發(fā)布時(shí)間：2011-3-17
rexroth比例控制閥與伺服閥結(jié)構(gòu)力士樂rexroth電液伺服系統(tǒng)中常用的位置檢測(cè)元件有自整角機(jī)、旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器和差動(dòng)變壓器等。伺服放大器為伺服閥提供所需要的驅(qū)動(dòng)電流。電液伺服閥的作用是將小功率的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為閥的運(yùn)動(dòng)，以控制流向液壓動(dòng)力機(jī)構(gòu)的流量和壓力。因此，電液伺服閥既是電液轉(zhuǎn)換元件又是功率放大元件，它的性能對(duì)系統(tǒng)的特性影響很大，是電液伺服系統(tǒng)中的關(guān)鍵元件。液壓動(dòng)力機(jī)構(gòu)由液壓控制元件、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制對(duì)象組成。液壓控制元件常采用液壓控制閥或伺服變量泵。常用的液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)有液壓缸和液壓馬達(dá)。液壓動(dòng)力機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性在很大程度上決定了電液伺服系統(tǒng)的性能。
為改善系統(tǒng)性能，力士樂rexroth電液伺服系統(tǒng)常采用串聯(lián)滯后校正來提高低頻增益，降低系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。此外，采用加速度或壓力負(fù)反饋校正則是提高阻尼性能而又不降低效率的有效辦法。閥對(duì)流量的控制可以分為兩種：
一種是開關(guān)控制：要么全開、要么全關(guān)，流量要么zui大、要么zui小，沒有中間狀態(tài)，如普通的電磁直通閥、電磁換向閥、電液換向閥。
另一種是連續(xù)控制：閥口可以根據(jù)需要打開任意一個(gè)開度，由此控制通過流量的大小，這類閥有手動(dòng)控制的，如節(jié)流閥，也有電控的，如比例閥、伺服閥。
力士樂rexroth使用比例閥或伺服閥的目的就是：以電控方式實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的節(jié)流控制（當(dāng)然經(jīng)過結(jié)構(gòu)上的改動(dòng)也可實(shí)現(xiàn)壓力控制等），既然是節(jié)流控制，就必然有能量損失，伺服閥和其它閥不同的是，它的能量損失更大一些，因?yàn)樗枰欢ǖ牧髁縼砭S持前置級(jí)控制油路的工作。伺服閥的主閥一般來說和rexroth力士樂比例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。
也就是說，moog穆格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。
而我們知道，當(dāng)負(fù)載為零的時(shí)候，如果四通滑閥*打開，p口壓力＝t口壓力＋閥口壓力損失（忽略油路上的其它壓力損失），如果閥口壓力損失很小，t口壓力又為零，那么p口的壓力就不足以供給前置級(jí)閥來推動(dòng)主閥芯，整個(gè)伺服閥就失效了。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。
moog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(chǎng)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；其次比例閥類型要多，有比例壓力、力士樂rexroth流量控制閥等，控制比伺服要靈活一些。從他們內(nèi)部結(jié)構(gòu)看，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，響應(yīng)要慢。但從發(fā)展趨勢(shì)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，另外比例閥的成本比伺服閥要低許多，抗污染能力也強(qiáng)！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。
力士樂rexroth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(chǎng)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 moog伺服閥中位沒有死區(qū)，rexroth力士樂比例閥有中位死區(qū)；
2.2 moog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。伺服閥和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（Rexroth產(chǎn)品的E型）。
5.閥的額定壓降不同。
而比例伺服閥性能介于伺服閥和比例閥之間。
rexroth力士樂比例換向閥屬于bosch比例閥的一種，用來控制流量和流向。