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上海穎哲供應(yīng)伺服閥的選型標(biāo)準(zhǔn)
點擊次數(shù)：982 發(fā)布時間：2011-3-17
上海穎哲供應(yīng)伺服閥的選型標(biāo)準(zhǔn)
對于伺服閥的選取,有許多因素可考慮,但有兩點是設(shè)計者必須認(rèn)真對待的。
1 閥的類型
在滿足系統(tǒng)zui重要指標(biāo)（如閥的頻寬、流量特性等） 的前提下,盡量考慮選用對油的污染敏感度低的伺服閥（而不是比例閥） 。實踐證明,80 %以上伺服閥的故障與70 %以上的伺服系統(tǒng)的故障來自于油的污染,而油的污染zui容易堵塞的是伺服閥的流道（如噴嘴擋板閥的噴嘴與擋板間的間隙,通常其間隙量小于0. 1mm） 。
就閥本身而言,一般情況下,其對油的污染的不敏感性為:大流量閥優(yōu)于小流量閥（結(jié)構(gòu)形式和放大級數(shù)相同前提下） ,動圈式力馬達(dá)（推力或力矩大） 優(yōu)于動鐵式力矩馬達(dá),滑閥式（取消固定節(jié)流孔后流道變大） 和射流管式（噴嘴及其與接受孔間的距離大） 優(yōu)于噴嘴擋板式,比例閥（其滑閥行程xv 大） 優(yōu)于伺服閥,比例壓力閥或比例拆裝閥優(yōu)于比例方向閥。如噴嘴擋板式伺服閥,對油的精度要求為優(yōu)于NAS1638 標(biāo)準(zhǔn)的6 級（ ISO4406 標(biāo)準(zhǔn)的14/ 11 級） ,而動圈式力馬達(dá)式伺服閥或比例方向閥,對油的精度要求為NAS1638 標(biāo)準(zhǔn)的7 級（ ISO4406 標(biāo)準(zhǔn)的15/ 12 級） 即可。而比例壓力閥或比例拆裝閥對油的精度要求還可再低一個等級,如NAS1638 標(biāo)準(zhǔn)的8 級（ ISO 標(biāo)準(zhǔn)的16/ 13 級） ,已接近普通拖動系統(tǒng)對油的使用要求。
有一種考慮是設(shè)計中盡量選用比例閥,其依據(jù)是既可使系統(tǒng)對油的精度要求降低,又可降低成本。筆者認(rèn)為這種想法是不足取的。因為比例閥不僅頻響低（一般低于10 赫芝,新設(shè)計概念的“比例閥”另當(dāng)別論,因其已超出了傳統(tǒng)比較閥的范疇,且價格不菲） ,更要緊的是,由于結(jié)構(gòu)原理和加工精度等原因,它的非線形區(qū)（死區(qū)） 范圍大。所以選用比例閥作閉環(huán)控制的直接后果是:
?。?） 使整個系統(tǒng)的頻響大大降低。由控制理論分析知,即使執(zhí)行機構(gòu)（即缸） 的頻響再高,整個系統(tǒng)的頻寬也不會大于10 赫芝。
?。?） 有可能使控制系統(tǒng)不穩(wěn)定（由控制理論非線形分析可知） ,造成伺服液壓缸無法正常工作。所以,在選用比例閥時應(yīng)慎重。一般認(rèn)為,在滿足頻響（由分析知,當(dāng)閥的頻響大于3 倍缸的頻響時,系統(tǒng)動特性就由缸的頻響決定） 的前提下,對于中小流量（小于100 升/ 分） 情況,建議選用單級動圈式馬達(dá)驅(qū)動滑閥式伺服閥（如Moog633 、634 等,其頻響很易做到80 - 100 赫芝） 。對于大流量（100 升/ 分以上） ,建議選用動圈式力馬達(dá)為先導(dǎo)級的滑閥式多級伺服閥（如上海液壓件一廠的DY系列、北京機械工業(yè)自動化所的SV 系列等,其頻響可達(dá)50 - 80 赫芝） 。
這種僅供參考的選取,可以兼顧伺服缸對動態(tài)性能的要求和對油的污染度的要求。
2 閥的流量
一般選取的順序是,先由執(zhí)行機構(gòu)zui大負(fù)載pL下應(yīng)達(dá)到的速度確定負(fù)載流量QL ,再由QL 確定系統(tǒng)的空載流量QS ,即
QS = QL
pS
pS - pL
式中: pS -系統(tǒng)供油壓力;
pL -負(fù)載壓力
定出QS 后,再由樣本選取規(guī)定閥壓降ΔpN （一般為7MPa） 下的空載流量QR ,即:
QR = QS
ΔpN
pS
這樣,閥的流量就可以初步確定下來了。
但是,考慮到輸入信號的多變性（常會大于預(yù)計輸入信號的zui大值,此時會引起流量飽和,劣化系統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo)） ,為使控制系統(tǒng)具有較強的適應(yīng)性,建議實際選用的伺服閥的空載流量QR應(yīng)大于或等于2 倍的計算空載流量QR 。閥的規(guī)格過大的不足是響應(yīng)慢（因慣量大） ,且閥的大行程得不到經(jīng)常有效的工作和磨合,系統(tǒng)的靈敏度也差。
改善這種狀況有效的做法是,選用兩個較小規(guī)格的伺服閥,其流量之和等于所需的一個大規(guī)格閥的流量,將其并聯(lián)使用,這可在幾乎不增加成本的前提下明顯改善伺服缸的動特性。