REXROTH伺服閥主要是指電液伺服閥,它在接受電氣模擬信號后,相應輸出調制的流量和壓力。它既是電液轉換元件,也是功率放大元件,它能夠將小功率的微弱電氣輸入信號轉換為大功率的液壓能(流量和壓力)輸出。在電液伺服系統(tǒng)中,它將電氣部分與液壓部分連接起來,實現(xiàn)電液信號的轉換與液壓放大。典型的伺服閥由永磁力矩馬達、噴嘴、檔板、閥芯、閥套和控制腔組成。當輸入線圈入電流時,檔板向右移動,使右邊噴嘴的節(jié)流作用加強,流量減少,右側背壓上升;同時使左邊噴嘴節(jié)流作用減小,流量增加,左側背壓下降。閥芯兩端的作用力失去平衡, 閥芯遂向左移動。高壓油從S流向C2,送到負載。負載回油通過 C1流過回油口,進入油箱。閥芯的位移量與力矩馬達的輸入電流成正比,作用在閥芯上的液壓力與彈簧力相平衡,因此在平衡狀態(tài)下力矩馬達的差動電流與閥芯的位移成正比。如果輸入的電流反向,則流量也反向。表中是伺服閥的分類。
REXROTH伺服閥的主閥一般來說和換向閥一樣是滑閥結構,只不過閥芯的換向不是靠電磁鐵來推動,而是靠前置級閥輸出的液壓力來推動,這一點和電液換向閥比較相似,只不過電液換向閥的前置級閥是電磁換向閥,而伺服閥的前置級閥是動態(tài)特性比較好的噴嘴擋板閥或射流管閥。
也就是說,伺服閥的主閥是靠前置級閥的輸出壓力來控制的,而前置級閥的壓力則來自于伺服閥的入口p,假如p口的壓力不足,前置級閥就不能輸出足夠的壓力來推動主閥芯動作。
而我們知道,當負載為零的時候,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閥來推動主閥芯,整個伺服閥就失效了。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,來維持前置級閥的正常工作。
伺服閥其實缺點極多:能耗浪費大、容易出故障、抗污染能力差、價格昂貴等等等等,好處只有一個:動態(tài)性能是所有液壓閥中zui高的。就憑著這一個優(yōu)點,在很多對動態(tài)特性要求高的場合不得不使用伺服閥,如飛機火箭的舵機控制、汽輪機調速等等。動態(tài)要求低一點的,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,比例閥多用于開環(huán)控制;其次比例閥類型要多,有比例壓力、流量控制閥等,控制比伺服要靈活一些。從他們內(nèi)部結構看,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,另外比例閥的成本比伺服閥要低許多,抗污染能力也強!
REXROTH伺服閥的結構圖:
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