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美國VICKERS電液伺服閥是電液伺服控制系統(tǒng)中的重要控制元件,在系統(tǒng)中起電液轉(zhuǎn)換和功率放大作用。具

體地說,系統(tǒng)工作時(shí)它直接接收系統(tǒng)傳遞來的電信號,并把電信號轉(zhuǎn)換成具有相應(yīng)極性的、成

比例的、能夠控制電液伺服閥的負(fù)載流量或負(fù)載壓力的信號,從而使系統(tǒng)輸出較大的液壓功

率,用以驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。VICKERS電液伺服閥的性能和可靠性將直接影響系統(tǒng)的性能和可靠性,

是電液伺服控制系統(tǒng)中引人注目的關(guān)鍵元件。

由于系統(tǒng)服務(wù)對象和使用環(huán)境各式各樣,相應(yīng)地為系統(tǒng)服務(wù)的電液伺服閥型號、結(jié)構(gòu)、性能也

多種多樣。它們有個(gè)性,也有共性。本章將對常見威格士電液伺服閥的結(jié)構(gòu)原理、組成、分類及有關(guān)

特點(diǎn)作簡要介紹。

VICKERS電液伺服閥本身是一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng), -般由下列部分組成: 

(1)電-機(jī)轉(zhuǎn)換部分;

( 2 )機(jī)-液轉(zhuǎn)換和功率放大部分;

(3)反饋部分;

( 4 )電控器部分。

大部分伺服閥僅由前三部分組成，只有電反饋伺服閥才含有電控器部分。

1.電-機(jī)轉(zhuǎn)換部分

電-機(jī)轉(zhuǎn)換部分的工作原理是把輸入電信號的電能通過特定設(shè)計(jì)的元件轉(zhuǎn)換成機(jī)械運(yùn)動(dòng)的機(jī)械

能,由此機(jī)械能進(jìn)而驅(qū)動(dòng)液壓放大器的控制元件,使之轉(zhuǎn)換成液壓能。將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的

元件,人們通常稱為力矩馬達(dá)(輸出為轉(zhuǎn)角)或力馬達(dá)(輸出為位移)。力矩馬達(dá)和力馬達(dá)有

動(dòng)鐵式和動(dòng)圈式兩種結(jié)構(gòu)。常用的典型結(jié)構(gòu)示于圖1.1中。

為永磁橋式動(dòng)鐵式力矩馬達(dá)。它結(jié)構(gòu)緊湊體積小,固有頻率高;但是輸出轉(zhuǎn)角線性

范圍窄;適用于驅(qū)動(dòng)噴嘴擋板液壓放大器的擋板,射流管液壓放大器的射流管或偏轉(zhuǎn)射流管的

偏轉(zhuǎn)板。

(b )為高能永磁動(dòng)鐵式直線力馬達(dá)。它體積大,加工工藝性好;驅(qū)動(dòng)力大、行程較大;

固有頻率較低,約≤300Hz ,適用于直接驅(qū)動(dòng)功率級滑閥。

圖1.1 (c )為永磁動(dòng)圈式力馬達(dá),它又有內(nèi)磁型和外磁型兩種結(jié)構(gòu)形式。 (d )為激磁動(dòng)

圈式力馬達(dá)。它們的共同特點(diǎn)是體積大、加工工藝性好;但是同樣的體積下輸出力小;機(jī)械支

撐彈簧的剛度通常不是很大,在同樣的慣性下,動(dòng)圈組件固有頻率低;為提高固有頻率,可增

加支撐剛度及激磁和控制線圈功率,但尺寸大,功耗大。此型力馬達(dá)的磁環(huán)小;線性范圍寬,

輸出位移大;適用于直接驅(qū)動(dòng)滑閥液壓放大器的閥芯運(yùn)動(dòng)。

典型的雙噴嘴擋板兩級力反饋電液流量伺服閥的工作原理見第2章。此型力反饋伺服閥具有以

下特點(diǎn):

( 1 )銜鐵及擋板工作在零位附近,對力矩馬達(dá)的線性度要求不那么嚴(yán)格,而閥仍具有良好的

線性;

( 2 )噴嘴擋板及輸出驅(qū)動(dòng)力大,增加了閥芯的抗污染能力;

( 3 )閥芯基本處于浮動(dòng)狀態(tài),附加摩擦力小;

(4)閥的性能穩(wěn)定,抗干擾能力強(qiáng),零漂小;

(5 )力反饋回路包圍力矩馬達(dá),限制了閥的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。

輸入控制電流給力馬達(dá)動(dòng)圈,則力馬達(dá)的動(dòng)圈產(chǎn)生電磁力,此電磁力將克服對中彈簧的彈簧力

使動(dòng)圈和前置級閥芯移動(dòng),其位移量與動(dòng)圈電流成正比。前置閥芯位移將使液壓橋的兩個(gè)可變

液阻發(fā)生變化,因而液壓橋?qū)a(chǎn)生負(fù)載壓力和負(fù)載流量,驅(qū)動(dòng)功率級閥芯(即前置級的閥套)

移動(dòng)，且功率閥芯一邊移動(dòng)-邊逐漸消減前置級滑閥的原開啟面積的變化量,直到前置級滑閥

兩個(gè)可變節(jié)流控制口的面積相等,此時(shí)功率閥芯將停留在某一預(yù)定的位置 上。這種直接位置反

饋的作用,使功率級滑閥閥芯跟隨前置級滑閥閥芯運(yùn)動(dòng),功率級滑閥閥芯的位移與動(dòng)圈輸入電

流大小成正比。