第5章_电液伺服阀资料ppt课件.ppt

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1、第5章电液伺服阀本章摘要电液伺服阀既是电液转换元件，又是功率放大元件。它能够将输入的微小电气信号转换为大功率的液压信号(流量与压力)输出。根据输出液压信号的不问，电液伺服阀和比例阀可分为电液流量控制伺服阀和比例阀和电液压力控制伺服阀和比例阀两大类。电液伺服阀控制精度高、响应速度快，是一种高性能的电液控制元件，在液压伺服系统中得到了广泛的应用。第5章电液伺服阀电液控制阀：电液伺服阀、电液比例阀和电液数字阀接口：系统中电气控制部分与液压执行部分间的接口放大元件：又是实现用小信号控制大功率的放大元件。分类：电液流量控制、电液压力控制

2、。特点：电液伺服阀控制精度高、响应速度快，是一种高性能的电液控制元件，在液压伺服系统中得到了广泛的应用。5.1电液伺服阀的组成与分类一、电液伺服阀的组成电液伺服阀通常由电气－机械转换器、液压放大器、检测反馈机构(或平衡机构)三部分组成。二、电液伺服阀的分类按液压放大级数分为：单级伺服阀：此类阀结构简单、价格低廉，但由于力矩马达或力马达输出力矩或力小、定位刚度低，使阀的输出流量有限，对负裁动态变化敏感，阀的稳定性在很大程度上取决于负载动态，容易产生不稳定状态。只适用于低压、小流量和负载动态变化不大的场合。两级伺服阀：此类阀克服了

3、单级伺服阀缺点，是最常用的型式。三级伺服阀：由一个两级伺服阀作前置级控制第三级功率滑阀．功率级滑阀阀芯位移通过电气反馈形成闭环控制，实现功率级滑阀阀芯的定位。三级伺服阀通常只用在大流量的场合。按第一级阀的结构形式分类：滑阀、单喷嘴挡板阀、双喷嘴挡板阀射流管阀和偏转板射流阀。按反馈形式分类：可分为滑阀位置反馈、负载流量反馈和负载压力反馈三种。按力矩马达是否浸泡在油中分类：湿式：可使力矩马达受到油液的冷却，但油液中存在的铁污物使力短马达持性变坏；干式：则可使力矩马达不受油液污染的影响，目前的伺服阀都采用干式的。5.1电液伺服阀的组

4、成与分类5.2电气－机械转换器电气—机械转换器：利用电磁原理工作的。它由永久磁铁或激磁线圈产生极化磁场。电气控制信号通过控制线圈产生控制磁场，两个磁场之间相互作用产生与控制信号成比例并能反应控制信号极性的力或力矩，从而使其运动部分产生直线位移或角位移的机械运动，因而也称为力矩马达。一、力矩马达的分类及要求分类：1)根据可动件运动：直线位移式和角位移式（力马达、力矩马达）。2)按可动件结构：动铁式和动圈式（可动件是衔铁、、控制线圈）。3)按极化磁场：非激磁式、固定电流激磁和永磁式三种。要求：作为阀的驱动装置，对它提出以下要求：1

5、)能够产生足够的输出力和行程，要求体积小、重量轻。2)动态性能好、响应速度快。3)直线件好、死区小、灵敏度高和磁滞小。4)在某些使用情况下，还要求它抗振、抗冲击、不受环境温度和压力等影响。5.2电气－机械转换器1、力矩马达的工作原理组成：永久磁铁、上导磁体、下导磁体、衔铁、控制线圈、弹簧管等组成。原理：衔铁固定在弹簧管上端，由弹簧管支承在上、下导磁体的中间位置，可绕弹簧管（扭轴）的转动中心作微小的转动。衔铁两端与上、下导磁体(磁极)形成四个工作气隙①、②、③、④。两个控制线圈套在衔铁之上。上、下导磁体除作为磁极外，还为永久磁铁

6、产生的极化磁通和控制线圈产生的控制磁通提供磁路。二、永磁力矩马达1、力矩马达的工作原理左右永久磁铁使上下导磁体的气隙中产生相同方向的极化磁场。没有输入信号时，衔铁与上下导磁体之间的四个工作气隙距离相等，衔铁受到的电磁力相互抵消而使衔铁处于中间平衡状态。当输入电流时，产生相应的控制磁场，它在上下气隙中的方向相反，因此打破了原有的平衡，使衔铁产生与控制电流大小和方向相对应的转矩，并且使衔铁转动，直到力矩与负载力矩和弹簧反力矩等相平衡。但转角是很小的，可以看成是微小的直线位移（通常小于0.2mm）。二、永磁力矩马达2、力矩马达的

7、电磁力矩通过力矩马达的磁路分析可以求出电磁力矩的计算公式。从磁路分析知电磁力矩是非线性的，因此为保证输出曲线的线性，往往设计成可动位移和气隙长度比小于三分之一，控制磁通远远小于极化磁通。应用：动铁式力矩马达输出力矩较小，适合控制喷嘴挡板之类的先导级阀。优点：自振频率较高，动态响应快，功率、重量比较大，抗加速度零漂性好。缺点：限于气隙的形式，其转角和工作行程小，材料性能及制造精度要求高，价格昂贵；此外，它的控制电流小，故抗干扰能力较差。二、永磁力矩马达二、永磁力矩马达当衔铁处于中位时，每个工作气隙的磁阻为式中—磁铁在中位时每个气

8、隙的长度；——磁极面的面积；——空气导磁率，。气隙①、③的磁阻:气隙②、④的磁阻:①、③的合成磁通为:对气隙②、④可得合成磁通为结构原理：力马达的可动线圈悬置于工作气隙中，永久磁铁在工作气隙中形成极化磁通，当控制电流加到线圈上时，线圈就会受到电磁力的作用而运动。线圈的运动方向