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Technical articles
電液伺服閥中的功率級(jí)主閥是靠節(jié)流原理進(jìn)行工作,即借助閥心與閥體(套)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)改變節(jié)流口通流面積的大小,對(duì)液體流量或壓力進(jìn)行控制?;y的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)如下。
(1)控制邊數(shù)。根據(jù)控制邊數(shù)的不同,滑閥有單邊控制、雙邊控制和四邊控制三種類(lèi)型(見(jiàn)圖7):①單邊控制滑閥僅有一個(gè)控制邊,控制邊的開(kāi)口量x控制了執(zhí)行器(此處為單桿液壓缸)中的壓力和流量,從而改變了缸的運(yùn)動(dòng)速度和方向;②雙邊控制滑閥有兩個(gè)控制邊,壓力油一路進(jìn)入單桿液壓缸有桿腔,另一路經(jīng)滑閥控制邊x1的開(kāi)口和無(wú)桿腔相通,并經(jīng)控制邊x2的開(kāi)口流回油箱,當(dāng)滑閥移動(dòng)時(shí),x1增大,x2減小,或相反,從而控制液壓缸無(wú)桿腔的回油阻力,從而改變了液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度和方向;③四邊控制滑閥有四個(gè)控制邊,x1和x2是用于控制壓力油進(jìn)入雙桿液壓缸的左、右腔,x3和x4用于控制左、右腔通向油箱,當(dāng)滑閥移動(dòng)時(shí),x3和x4增大,x2和x3減小,或相反,這樣控制了進(jìn)入液壓缸左、右腔的油液壓力和流量,從而控制了液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度和方向。
單邊、雙邊和四邊控制滑閥的控制作用相同。單邊和雙邊滑閥用于控制單桿液壓缸;四邊控制滑閥既可以控制雙桿缸,也可以控制單桿缸。四邊控制滑閥的控制質(zhì)量好,雙邊控制滑閥居中,單邊控制滑閥zui差。但是,單邊滑閥無(wú)關(guān)鍵性的軸向尺寸,雙邊滑閥有一個(gè)關(guān)鍵性的軸向尺寸,而四邊滑閥有三個(gè)關(guān)鍵性的軸向尺寸,所以單邊滑閥易于制造、成本較低,而四邊滑閥制造困難、成本較高。通常,單邊和雙邊滑閥用于一般控制精度的液壓系統(tǒng),而四邊滑閥則用于控制精度及穩(wěn)定性要求較高的液壓系統(tǒng)。
(2)零位開(kāi)口形式?;y在零位(平衡位置)時(shí),有正開(kāi)口、零開(kāi)口和負(fù)開(kāi)口三種開(kāi)口形式(見(jiàn)圖8):①正開(kāi)口(又稱(chēng)負(fù)重疊)的滑閥,閥心的凸肩寬度(也稱(chēng)凸肩寬,下同)t小于閥套(體)的閥口寬度h;②零開(kāi)口(又稱(chēng)零重疊)的滑閥,閥心的凸肩寬度t與閥套(體)的閥口寬度h相等;③負(fù)開(kāi)口(又稱(chēng)正重疊)的滑閥,閥心的凸肩寬度t大于閥套(體)的閥口寬度h?;y的開(kāi)口形式對(duì)其零位附近(零區(qū))的特性具有很大影響,零開(kāi)口滑閥的特性較好,應(yīng)用zui多,但加工比較困難,價(jià)格昂貴。德國(guó)GSR電磁閥
(3)通路數(shù)、凸肩數(shù)與閥口形狀。按通路數(shù)滑閥有二通、三通和四通等幾種:①二通滑閥(單邊閥)如圖7 (a)所示,只有一個(gè)可變節(jié)流口(可變液阻),使用時(shí)必須和一個(gè)固定節(jié)流口配合,才能控制一腔的壓力,用來(lái)控制差動(dòng)液壓缸;②三通滑閥[見(jiàn)圖7 (b)]只有一個(gè)控制口,故只能用來(lái)控制差動(dòng)液壓缸,為實(shí)現(xiàn)液壓缸反向運(yùn)動(dòng),需在有桿腔設(shè)置固定偏壓(可由供油壓力產(chǎn)生);③四通滑閥[見(jiàn)圖7 (c)]有4個(gè)控制口,故能控制各種液壓執(zhí)行器。
閥心上的凸肩數(shù)與閥的通路數(shù)、供油及回油密封、控制邊的布置等因素有關(guān)。二通閥一般為兩個(gè)凸肩,三通閥為兩個(gè)或3個(gè)凸肩,四通閥為3個(gè)或4個(gè)凸肩。三凸肩滑閥為zui常用的結(jié)構(gòu)形式。凸肩數(shù)過(guò)多將加大閥的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、長(zhǎng)度和摩擦力,影響閥的成本和性能。
滑閥的閥口形狀有矩形、圓形等多種形式,矩形閥口又有全周開(kāi)口和部分開(kāi)口之分。矩形閥口的開(kāi)口面積與閥心位移成正比,具有線性流量增益,故應(yīng)用較多。
檢測(cè)反饋機(jī)構(gòu)
設(shè)在閥內(nèi)部的檢測(cè)反饋機(jī)構(gòu)將先導(dǎo)閥或主閥控制口的壓力、流量或閥心的位移反饋到先導(dǎo)級(jí)閥的輸入端或比例放大器的輸入端,實(shí)現(xiàn)輸入、輸出的比較,解決功率級(jí)主閥的定位問(wèn)題,并獲得所需的伺服閥壓力流量性能。常用的反饋形式有機(jī)械反饋(位移反饋、力反饋)、液壓反饋(壓力反饋、微分壓力反饋等)和電氣反饋。
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