伺服阀和比例阀
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高频响电液伺服阀与比例阀的能源效益比较分析引言:在工业自动化领域中,液压系统广泛应用于各种工程设备和机械装置中,起到传动、控制和调节作用。
而电液伺服阀和比例阀作为液压系统中重要的执行元件,对系统的性能和能源效益有着直接的影响。
本文将对高频响电液伺服阀和比例阀的能源效益进行详细比较分析。
1. 高频响电液伺服阀的能源效益高频响电液伺服阀是一种特殊的电液伺服阀,其具有快速响应、高精度和抗载荷能力强等优点。
这种阀可以实现快速的开启和关闭动作,并能根据外部信号即时调整流量和压力。
这种特性使得高频响电液伺服阀在一些对动态响应要求高、频繁启闭的工况下具备较高的能源效益。
首先,高频响电液伺服阀的快速开启和关闭动作可以减少液压系统中的能量损失。
传统的电液伺服阀在开启和关闭过程中会存在一定的延时,导致液压油流不能立即进入或截断流通,从而引起能量损耗。
而高频响电液伺服阀几乎可以实现即时开启和关闭,大大减少了这种能量损失。
其次,高精度的流量和压力调节使得高频响电液伺服阀能够更加精确地控制液压系统的流量和压力。
通过实时调整和优化流体流量,可以确保系统始终处于最佳工作状态,减少能量浪费和功耗。
最后,高频响电液伺服阀的抗载荷能力强,可以实现更加精确的负载控制。
在工程机械和重载设备中,由于工作负载的变化和波动,若无法精确控制液压系统的负载输出,将导致能源浪费和低效率工作。
高频响电液伺服阀通过准确感知负载压力变化,并迅速动态调整阀门位置和流量输出,实现精准负载控制,提高能源效益。
2. 比例阀的能源效益比例阀是一种常见的电液转换器,通过电信号调节液压阀芯的运动位置,从而控制液压系统中液压油的流量和压力。
比例阀适用范围广泛,常用于机床、冶金、石化等行业的液压控制系统中。
比例阀具有灵活性强、可控性好、响应速度快等优点。
通过电信号的调节,可以实现对液压系统流量和压力的精确控制,达到节能和提高系统效率的目的。
首先,比例阀可以根据实际需求进行流量和压力的在线调节。
比例阀与伺服阀有哪些区分美国MOOG比例阀维护保养方法MOOG比例阀的维护和修理:在实际的维护和修理过程中,对存在问题的零部件可以实行直接更换的方法,同时还要对该阀的电气零点和死区进行调整,假如有试验条件还要对维护和修理后阀的行程进行验证。
1、更换存在问题的零部件更换法是对存在问题的零部件进行整体或者部分更换。
更换法在工程机械阀的维护和修理中应用相当广泛,该方法的关键是查找显现问题的部件,找到问题后就可以更换一个与之相同的完好部件,一般情况下通过这种维护和修理方法就能使阀实现正常工作。
导致比例阀失效比较普遍的原因是阀的密封件过度磨损、阀芯位移传感器探针折断,而集成放大器一般不会显现问题。
2、电气零点的调整在工程机械中,比例阀一直工作在恶劣的环境下,而其电气零点易受到外界环境的干扰,MOOG比例阀因此在更换了失效的零部件后就应当对其电气零点进行检测,对不符合要求的应重新标定。
一般检测方法如下:给比例阀的放大器供电(一般情况下0一24V,MOOG比例阀确保阀芯处于断电状态,用万用电表(直流挡,0.25V量程、检测阀芯位移反馈信号,在阀芯没有接受指令的条件下,要求阀芯位移反馈电压为零。
假如不为零就应调整阀芯位移传感器的调整螺母,直至阀芯反馈电压为零。
美国MOOG比例阀维护保养方法1、由于插头组件的接线插座〔基座)老化、接触不良以及电磁铁引线脱焊等原因,导致比例电磁铁不能工作(不能通人电流)。
此时可用电表检测,如发觉电阻无限大,可重新将引线焊牢,修复插座并将插座插牢。
2、线圑组件的故障有线圈老化、线圉烧毁、线圈内部断线以及线圈温升过大等现象。
线圈温升过大会造成比例电磁铁的输出力不足,其余会使比例电磁铁不能工作。
对于线圈温升过大,可检查通人电流是否过大,线圈是否漆包线绝缘不良,阀芯是否因污物卡死等,一一査明原因并排出之;对于断线、烧坏等现象,须更换线圑。
3、衔铁组件的故唪重要有衔铁因其与导磁套构成的摩擦副在使用过程中磨损,导致阀的力滞环加添。
高频响电液伺服阀与比例阀在机器人控制中的应用研究摘要:机器人技术在自动化领域中发挥着越来越重要的作用。
高频响电液伺服阀和比例阀是机器人控制中的关键元件,它们能够实现精确且快速的运动控制。
本文将研究并探讨高频响电液伺服阀与比例阀在机器人控制中的应用,包括其原理、优势以及在不同领域中的具体应用案例。
1. 引言随着科技的发展,机器人技术逐渐成为各个行业中提升生产效率和质量的重要工具。
机器人控制系统中的高频响电液伺服阀和比例阀起着重要作用,能够实现精确、高速的运动控制。
本文将对这两种元件的原理进行研究,并探讨它们在机器人控制中的应用案例。
2. 高频响电液伺服阀原理高频响电液伺服阀是一种通过电流信号控制液压流量的元件。
其原理是通过电压信号的输入,驱动电磁铁开关阀芯,从而控制液压流量的大小。
高频响电液伺服阀具有响应速度快、工作精度高等优点,在机器人控制中扮演重要角色。
3. 高频响电液伺服阀在机器人控制中的应用3.1 机械臂运动控制在机器人的机械臂运动控制中,精细的运动调节是十分关键的。
高频响电液伺服阀能够快速响应和实现高精度的控制,从而使机械臂的运动更加准确和稳定。
3.2 机器人协作在多台机器人协作的场景中,高频响电液伺服阀可以实现机器人之间的精确同步控制。
例如,当一个工作任务需要多台机器人同时进行配合时,高频响电液伺服阀能够确保多台机器人动作的一致性和准确性。
4. 比例阀原理比例阀是一种通过改变控制信号的电流或电压大小来调节阀口开度的元件。
其原理是根据输入信号的大小,改变阀芯的开度,从而控制流体的流量。
比例阀具有调节范围广、工作精度高的优点,在机器人控制中应用广泛。
5. 比例阀在机器人控制中的应用5.1 工作环境控制在一些特殊的工作环境中,机器人需要根据外界环境的变化来调节自身的动作。
比例阀可以根据传感器信号的变化,实时调节机器人的动作,从而适应不同的工作环境。
5.2 工装夹持力控制在某些工装夹持任务中,精确的夹持力是非常重要的。
一览液压英才网袁工认为在液压比例、伺服系统中,油液污染对比例阀、伺服阀造成的危害性越来越受到重视。
下面简单介绍比例阀和伺服阀的污染失效及对策。
1污染失效模式伺服阀和比例阀属于阀类元件,其阀芯、阀座的失效模式有冲蚀失效、淤积失效、卡阻失效、腐蚀失效。
1.1冲蚀失效冲蚀失效是由比阀芯或阀套的表面更硬的颗粒冲蚀阀芯的节流棱边引起的。
如图l,在阀芯开口较小时,液压油中的硬质颗粒冲刷阀芯和阀套的棱边,其作用类似切削加工,当阀芯或阀套的节流棱边被损坏,成为类似钝角时,就会降低阀的压力增益,增加零位泄漏,导致控制功能失效。
图11.2 淤积失效伺服阀的阀芯与阀套的配合间隙为l~2.5 um,比例阀的为2-6 um。
当阀芯静止并处于受压力控制时,污染物中与半径间隙尺寸接近的颗粒就有可能随着油液的流动淤积在阀芯与阀套之间。
随着污染物的聚积,阀芯与阀套间的滑动摩擦和静摩擦力逐渐加大,使阀的响应变慢,当污染物聚积严重时,阀芯可能会无法动作。
1.3 卡阻失效卡阻失效与阀芯、阀套的配合特性有直接关系,阀在工作一段时期后,由于阀芯并不是始终工作在全行程工况,阀芯、阀套出现不均匀的磨损,它们的配合间隙存在差异,阀体在工作时,受液动力的作用,产生侧向载荷,造成阀芯与阀套的卡紧,使阀芯在阀套中的滑动不平稳。
严重时,阀芯会卡阻在阀套内。
1.4 腐蚀失效阀芯/阀套往往还由于受液压油中的水和其他含氯离子的溶剂腐蚀而失效。
污染严重时,由于系统中氯化溶剂的存在,伺服阀的节流棱边几小时内就会因腐蚀而失效。
2 污染控制手段为了减少因液压油污染造成的伺服阀、比例阀提前失效,可以采取确保系统冲洗、合理设置过滤装置等措施。
2.1 系统冲洗2.1.1相关设备的冲洗泵站、油箱、阀台(块)等设备在出厂前必须达到清洁度等级NASl638 5级或ISO4406 14/10,冲洗时,优先选用同品牌的基础油作为设备冲洗液,避免系统组装后不同品牌的液压油混合,因添加剂特性不同.引起添加剂析出,造成过滤器的堵塞。
典型电---气比例阀、伺服阀的工作原理电---气比例阀和伺服阀按其功能可分为压力式和流量式两种。
压力式比例/伺服阀将输给的电信号线性地转换为气体压力;流量式比例/伺服阀将输给的电信号转换为气体流量。
由于气体的可压缩性,使气缸或气马达等执行元件的运动速度不仅取决于气体流量。
还取决于执行元件的负载大小。
因此精确地控制气体流量往往是不必要的。
单纯的压力式或流量式比例/伺服阀应用不多,往往是压力和流量结合在一起应用更为广泛。
电---气比例阀和伺服阀主要由电---机械转换器和气动放大器组成。
但随着近年来廉价的电子集成电路和各种检测器件的大量出现,在1电---气比例/伺服阀中越来越多地采用了电反馈方法,这也大大提高了比例/伺服阀的性能。
电---气比例/伺服阀可采用的反馈控制方式,阀内就增加了位移或压力检测器件,有的还集成有控制放大器。
一、滑阀式电---气方向比例阀流量式四通或五通比例控制阀可以控制气动执行元件在两个方向上的运动速度,这类阀也称方向比例阀。
图示即为这类阀的结构原理图。
它由直流比例电磁铁1、阀芯2、阀套3、阀体4、位移传感器5和控制放大器6等赞成。
位移传感器采用电感式原理,它的作用是将比例电磁铁的衔铁位移线性地转换为电压信号输出。
控制放大器的主要作用是:1)将位移传感器的输出信号进行放大;2)比较指令信号Ue和位移反馈信号U f,得到两者的差植3)放大,转换为电流信号I输出。
此外,为了改善比例阀的性能,控制放大器还含有对反馈信号Uf和电压差U的处PID调节等。
带位置反馈的滑阀式方向比例阀,其工作原理是:在初始状态,控制放大器的指令信号UF=0,阀芯处于零位,此时气源口与A、B两端输出口同时被切断,A、B两口与排气口也切断,无流量输出;同时位移传感器的反馈电压Uf=0。
若阀芯受到某种Uf,控制放大器将得到的U=-Uf放大后输出给电流比例电磁铁,电磁Ue>0,则电压差U增大,使控制放大器的输出电流增大,比例电磁铁的输出推力也Uf的增大,直至Uf与指令电压Ue基本相等,阀芯达到力平衡。
1比例阀和伺服阀的区别比例阀多为电气反馈,当有信号输入时,主阀芯带动与之相连的位移传感器运动,当反馈的位移信号与给定信号相等时,主阀芯停止运动,比例阀达到一个新的平衡位置伺服阀,阀保持一定的输出;伺服阀有机械反馈和电气反馈两种,一般电气反馈的伺服阀的频响高,机械反馈的伺服阀频响稍低,动作过程与比例阀基本相同。
区别:一般比例阀的输入功率较大,基本在几百毫安到1安培以上,而伺服阀的输入功率较小,基本在几十毫安;比例阀的控制精度稍低,滞环较伺服阀大,伺服阀的控制精度高,但对油液的要求也高。
我从结构上理解比例阀的阀芯是靠电磁力和液压力及弹簧力来实现平衡的,而伺服阀是靠液压力来平衡的,所以比例阀在控制大流量高压力上没有优势;还有比例阀最早的产品是开式的,这应该是为什么叫比例阀的原因;在应用上,伺服阀用的更广,不仅能够用于精确的位置,速度等控制,还具有随动作用,所以像你开的汽车助力转向就是一个随动伺服系统,这是比例阀难以实现的。
实现油缸上下运动可以通过阀在不同位置而使得油路切换而实现,这样的阀采用普通换向阀就可以实现了,而伺服或者比例阀的作用是不仅可以控制油缸的方向,还可以精确控制阀的开度,从而可以精确控制流量(工作状态保持不变下)。
您提到的阀的反馈的确只能决定阀是否精确到位,而并不能控制系统的状态,因为即使阀的开度准确,但是真正到作动器内的流量也受到泵压力、管路消耗、负载变化等等多种因素的影响,因而要实现精确的位置或者速度控制,还需要另外一个避环回路——系统避环,针对位置和速度,现在有成型的速度和位置控制板来实现。
您说的“做的再精确也只是阀本身的问题,对于受控对象来说却不好办”,这没错,但是作动器的位移并不对应伺服阀芯的位移,因为阀芯开启油口后即使不在运动,作动器也会始终保持运动势,就像家里的水龙头,拧开了谁就会一直流。
比例阀没有了伺服阀的阀芯位置避环,它是靠较大的、精确控制供给比例阀芯的电流量来控制相对准确的阀芯位置而简化的设计形式。
高频响电液伺服阀与比例阀在水利工程中的应用研究水利工程是指为了调节和控制水资源的开发利用,保护和改善水环境以及防洪排涝等目的而进行的工程建设。
在水利工程中,高频响电液伺服阀与比例阀的应用具有重要的意义。
本文将介绍高频响电液伺服阀与比例阀的原理、特点以及在水利工程中的具体应用案例。
一、高频响电液伺服阀高频响电液伺服阀是一种能够快速响应控制指令的电液伺服阀门。
其工作原理是通过控制电信号来调节阀门的开度,从而实现对液压系统的精确控制。
高频响电液伺服阀具有以下特点:1. 快速响应:高频响电液伺服阀具备快速的反应速度,能够在极短的时间内实现阀门的开启和关闭。
2. 高精度控制:高频响电液伺服阀能够对液压系统的各项参数进行精确控制,实现对水流、压力、流量等的精细调节。
3. 可靠性高:高频响电液伺服阀采用先进的控制技术和材料,具备较高的可靠性和稳定性,适用于长期运行和高强度工作环境。
在水利工程中,高频响电液伺服阀可以应用于水闸控制、泵站调节、水泵控制等方面。
例如,在水闸控制中,高频响电液伺服阀可以通过控制阀口的开启程度,实现对水位的调节,同时可以根据外部传感器的反馈信号进行自动控制,确保水闸的稳定运行。
二、比例阀比例阀是一种根据输入信号的大小,通过调节阀口的开启程度,来实现对液压系统的比例控制的阀门。
比例阀具有以下特点:1. 比例精确:比例阀通过电磁比例调节阀口的开启程度,实现对液压系统的精确比例控制,可以在设定的范围内按比例调节流量、压力等参数。
2. 稳定性好:比例阀采用设计精良的结构和先进的控制算法,能够在长期运行中保持稳定的性能,并且能够快速响应外部控制信号。
3. 多功能:比例阀可以应用于多种液压系统中,包括调节液压缸的速度、控制液压泵的输出流量以及调节液压系统的压力等。
在水利工程中,比例阀的应用范围也非常广泛。
比例阀可以用于调节水闸门的开启速度和液压油缸的运动速度,从而实现对水位的精确控制。
此外,比例阀还可以用于水泵控制系统,通过对液压系统的流量进行比例调节,实现对水泵出水量的控制。
几点教你分清比例阀和伺服阀关于伺服阀和比例阀我很困惑,因为两者的区别似乎并不清晰。
到底伺服阀和比例阀的区别在哪呢?对于此类阀,通用的描述术语就是“连续变化的,电调制,液压方向控制阀(continuously variable, electrically modulated, hydraulic directional control valves)”。
德语里术语就是stetigventil —一个连续可辨的阀(a continuously differentiable valve),伺服阀和比例阀都属于此类描述。
不幸的是,在英语里面,并没有一个单个的词可以覆盖这些阀。
通用术语就是“比例的阀(proportional valve)”,其包含两个分类:伺服阀和比例阀。
上图显示一个电液比例阀的输出流量与阀芯位置的关系。
请注意流量与阀芯位置曲线上的不连续点。
这个不连续是由于在阀芯和阀开口之间存在遮盖造成的。
遮盖量小于3%,被定义为伺服阀,而遮盖量为3%或更大的,被定义为比例阀。
在密尔沃基工学院(milwaukee school of engineering)流体动力研究所,我们进行了大量的研究工作,试图告诉用户如何区分比例阀和伺服阀。
我们采用电子增强(或改进)方面的技术,试图看看一个比例阀在多大程度上可以表现得像一个伺服阀。
性能特性,阀的构造以及制造方法等等都进行了研究。
最后发现,最大的不同还是中位时阀芯的遮盖量。
我们最后定义伺服阀就是遮盖量少于3%的,而比例阀是遮盖量等于或大于3%的阀什么是阀的遮盖?阀芯的遮盖量是指阀芯从中位移动至阀芯开始打开时的位移。
零遮盖阀意味着任何微小的阀芯移动量,阀就开始打开。
然而,阀芯的外径和阀孔(阀套)的内径之间不接触。
即使零遮盖的阀还是有很小的遮盖量的(译者问:那么这个遮盖量范围是多少呢?)。
上图分别示意了零遮盖的伺服阀,和遮盖量等于或大于3%的比例阀。
零位(valve null)是什么?阀的零位是伺服阀压力测试曲线上的某一个点,此处阀的两个工作油口压力相等。
高频响电液伺服阀与比例阀的可靠性与故障诊断方法比较引言:电液伺服系统在工业控制领域有着广泛的应用,其中高频响电液伺服阀与比例阀是常见的控制元件。
它们在控制系统中起到关键作用,但也容易受到一些故障的影响。
本文将从可靠性和故障诊断方法两个方面比较高频响电液伺服阀与比例阀。
一、高频响电液伺服阀的可靠性高频响电液伺服阀是一种能够进行高速、精确控制的阀门,具有快速响应、准确性高的特点。
其可靠性主要体现在以下几个方面。
1. 高频响应能力:高频响电液伺服阀能够迅速响应控制信号的变化,实现实时的流量和压力控制。
这种高频响应能力确保了系统在动态响应过程中的稳定性和准确性。
2. 高精度:高频响电液伺服阀具有较高的控制精度,可实现微小流量和压力的调节。
其内部采用先进的传感和控制技术,能够实时监测和调整工作状态,提高了控制系统的精度和稳定性。
3. 重复性:高频响电液伺服阀具有良好的重复性能,即在多次重复的控制任务中能够保持相同的输出。
这种重复性能能够保证系统的可靠性,在长时间运行和频繁工作的情况下仍能保持良好的控制效果。
二、比例阀的可靠性比例阀是一种通过调节阀口开度来控制液体流量的阀门,常用于流量控制和压力控制。
它具有以下的可靠性特点。
1. 稳定性:比例阀采用先进的阀门和调节装置,具有较好的稳定性,能够在较大压力差和流量变化的情况下保持稳定的控制效果。
2. 可调性:比例阀的开度可以根据需要进行调整,以满足不同工况下的流量和压力需求。
这种可调性使得比例阀在不同的应用场合中具有较高的适应性。
3. 防止过载:比例阀常与安全阀等装置配合使用,能够及时检测和处理液体流量异常情况,防止压力过高或过载情况的发生,保证系统的安全运行。
三、故障诊断方法比较1. 高频响电液伺服阀的故障诊断方法(1)传感器监测:高频响电液伺服阀内部设有多个传感器,可以实时监测系统的流量、压力、温度等参数。
通过监测传感器输出数据的变化,可以判断阀门是否出现异常,并定位故障的具体位置。
伺服比例阀工作原理
伺服比例阀是一种通过控制阀芯位置来控制流量和压力的装置。
它由一个电磁比例阀和一个伺服阀组成。
工作原理如下:
1. 电磁比例阀:伺服比例阀的控制信号来自一个电磁比例阀,该阀根据输入的电流信号来控制阀芯的位置。
阀芯位置的改变会改变液压流量和压力。
2. 伺服阀:伺服阀是一个气动机械装置,通过控制插入阀芯的气压来调节阀芯位置。
当电磁比例阀接收到控制信号后,它会产生气压信号,将气压传递给伺服阀。
伺服阀会根据气压信号来调整阀芯的位置。
3. 阀芯位置控制:通过改变阀芯位置,伺服比例阀可以调节液压系统中的流量和压力。
当阀芯位于某个位置时,液压油会通过阀芯的通道流过,从而控制流量。
同时,改变阀芯位置也会影响阀的开口面积,从而调节液压系统中的压力。
4. 反馈控制:伺服比例阀会不断地对阀芯位置进行反馈,以保持阀芯在目标位置。
这个反馈控制可以通过一些传感器来实现,例如位置传感器或压力传感器。
这些传感器会监测阀芯的位置和液压系统中的压力,并将这些信息反馈给伺服比例阀,以进行修正控制。
通过以上的工作原理,伺服比例阀可以精确地控制液压系统中的流量和压力,以满足特定的工作要求。
⽐例阀和伺服阀的区别 伺服阀和⽐例阀,都是通过调节输⼊的电信号模拟量,从⽽⽆极调节液压阀的输出量,例如压⼒,流量,⽅向。
但还是有所区别的,你知道区别在哪⾥吗?下⾯就让店铺来为⼤家介绍⼀下吧,希望⼤家喜欢。
伺服阀和⽐例阀的区别 ⼀般说来,好像伺服系统都是闭环控制,⽐例多⽤于开环控制;其次⽐例阀类型要多,有⽐例压⼒、流量控制阀等,控制⽐伺服药灵活⼀些。
从他们内部结构看,伺服阀多是零遮盖,⽐例阀则有⼀定的死区,控制精度要低,反应要慢。
但从发展趋势看,特别在⽐例⽅向流量控制阀和伺服阀⽅⾯,两者性能差别逐渐在缩⼩,另外⽐例阀的成本⽐伺服阀要低许多,抗污染能⼒也强 伺服阀通过闭环控制可以实现位置环和压⼒环⽽且精度⾮常⾼如:AGC、AWC等,⽐例阀加⼯精度和控制精度较低所以造价较低,有⽐例换向阀和⽐例压⼒阀和⽐例流量阀。
但⼀些设备也⽤⾼频响的⽐例阀(如:连铸的动态轻压下),这种⽐例阀主要⽤于闭环控制,造价相对与伺服阀较低,频宽能达到20~30个HZ 伺服阀应⽤多⽤于 1.控制精度要求⾼,(⾼到什么程度?反馈精度如何计算?) 2.动态特性好(什么状况下叫动态特性好?怎么衡量?) 伺服阀、⽐例阀区别: 1.驱动装置不同。
⽐例阀的驱动装置是⽐例电磁铁;伺服阀的驱动装置是⼒马达或⼒矩马达。
2.性能参数不同。
滞环、中位死区、频宽、过滤精度等特性不同,因此应⽤场合不同,伺服阀和伺服⽐例阀主要应⽤在闭环控制系统,其它结构的⽐例阀主要应⽤在开环控系统及闭环速度控制系统。
3.阀芯结构及加⼯精度不同。
⽐例阀采⽤阀芯+阀体结构,阀体兼作阀套。
伺服阀和伺服⽐例阀采⽤阀芯+阀套的结构。
4.中位机能种类不同。
⽐例换向阀具有与普通换向阀相似的中位机能,⽽伺服阀中位机能只有O型(Rexroth产品的E型)。
5.阀的额定压降不同。
电液⽐例阀(还有其他种类的⽐例阀?伺服⽐例阀)是阀内⽐例电磁铁根据输⼊电压(电压从何⽽来?来⾃于控制信号或控制电路。
伺服阀与比例阀的主要共同点有:
一、伺服阀与比例阀的主要共同点有:
1、用电信号进行控制;
2、阀口开度是连续可调;
二、伺服阀与比例阀的主要差异点
1、伺服阀控制阀口采用零遮盖结构,可以用于任何闭环系统;比例阀采用正遮盖阀口,有较大的零位死区,可方便用于速度闭环系统,电控器中配置阶跃信号发生器,可用于力闭环与位置闭环。
但总存在一定的不便。
2、伺服阀通过提高加工精度、油液过滤精度,加上将油源压力的三分之一用于控制阀口,因而频响很高,从几十到几百Hz,相应的弱点就是成本高、维护难,能量利用率较低;而比例阀在加工、过滤要求上低一个档次,阀口压差也较小,所以频响比伺服阀低一个档次,一般在几个到100Hz以内,相应的强项就是成本低、较易维护。
可靠性比较高,能量损失相对小。
3、伺服阀一般都是在零位附近工作,而比例阀除了在零位附近工作外,经常需要在大开口位置工作,即其工作模式有较大差别,这是目前还不能使伺服阀与比例阀形成统一系列的重要原因。
4、伺服阀运行中常会出现零飘,而比例阀有较大的零位死区,就不存在零飘的问题。
5、伺服阀只用于闭环系统,比例阀还经常用于开环系统;
6、现在一般首先从要求的频响,就可大体确定选用甚么阀,频响要求高的只能选伺服阀,频响要求相对低的就选比例阀。
另外就要综合考虑性能、成本、维护、可靠性等因素,决定取舍。
一般的原则是:
A.能用传统阀的,不用比例阀;能用比例阀的不用伺服阀;
B.非用伺服阀的,不用比例阀;非用比例阀的不用传统阀。
7、在伺服阀与一般比例阀之间的伺服比例阀(闭环比例阀,高频响比例阀,调节阀),特性介于两者之间。
有意进一步了解者,可阅读“新编实用电液比例技术”第九章9.7节伺服比例阀。
进口压力补偿器是什么元件啊是控制压力还是控制流量啊
在比例换向阀控制回路中,为保证比例阀进、出口压差恒定,减小负载压力波动对调速性能的影响,经常在比例换向阀下面叠加一个压力补偿器
1)比例方向阀加进口压力补偿器的目的,就是尽可能排除负载变化对控制流量的影响,也可以将加了以定差减压阀作为进口压力补偿器的比例方向阀理解称为比例方向流量阀,而将以定差溢流阀作为进口压力补偿器的比例方向阀,理解称为负载敏感阀。
2)加定差减压阀的,为了保持比例换向阀口两端压差基本不变,将多余能量消耗在补偿阀口,属于耗能型。
加定差溢流阀的,是一种节能型的负载敏感控制,定量泵的出口压力不再为常数,而是仅仅比负载高一个定值。
定差溢流补偿器上如配上个先导阀,当系统压力达到其调定值时,定差溢流阀就转换角色成为系统的安全阀。
3)进口压力补偿器,一般不能实现对超越负载的控制,除了其他附加措施外,常采用出口压力补偿器。
进口压力补偿器原理上处于泵与比例方向阀之间,出口补偿器原理上处于比例方向阀与负载之间,管住执行器的出油流量。
也就是说,进口补偿器像中国的高考制度,严格管住进大学的资格与人数(流进执行器的流量);出口压力补偿器像欧美的办法,什么人都可以进大学,但严格控制大学毕业的资格与人数。
现在有些高档次的平衡阀,原理上与出口压力补偿器相近。
出口压力补偿器比较复杂昂贵,像不能走考大学这个独木桥一样,对付超越负载还有很多其他办法。
相同点:
以电控方式实现对流量的节流控制(当然经过结构上的改动也可实现压力控制等),既然是节流控制,就必然有能量损失,伺服阀和其它阀不同的是,它的能量损失更大一些,因为它需要一定的流量来维持前置级控制油路的工作。
不同点:
伺服阀与比例阀之间的差别并没有严格的规定,因为比例阀的性能越来越好,逐渐向伺服阀靠近,所以近些年出现了比例伺服阀。
非要说差别,主要体现在一下几点:
1.伺服阀中位没有死区,比例阀有中位死区;
2.伺服阀的频响(响应频率)更高,可以高达200Hz左右,比例阀一般最高几十Hz;
3.伺服阀对液压油液的要求更高,需要精过滤才行,否则容易堵塞,比例阀要求低一些。
比例伺服阀性能介于伺服阀和比例阀之间。
比例换向阀属于比例阀的一种,用来控制流量和流向。
阀对流量的控制可以分为两种:
一种是开关控制:要么全开、要么全关,流量要么最大、要么最小,没有中间状态,如普通的电磁直通阀、电磁换向阀、电液换向阀。
另一种是连续控制:阀口可以根据需要打开任意一个开度,由此控制通过流量的大小,这类阀有手动控制的,如节流阀,也有电控的,如比例阀、伺服阀。
所以使用比例阀或伺服阀的目的就是:以电控方式实现对流量的节流控制(当然经过结构上的改动也可实现压力控制等),既然是节流控制,就必然有能量损失,伺服阀和其它阀不同的是,它的能量损失更大一些,因为它需要一定的流量来维持前置级控制油路的工作。
滑阀结构
伺服阀的主阀一般来说和换向阀一样是滑阀结构,只不过阀芯的换向不是靠电磁铁来推动,而是靠前置级阀输出的液压力来推动,这一点和电液换向阀比较相似,只不过电液换向阀的前置级阀是电磁换向阀,而伺服阀的前置级阀是动态特性比较好的喷嘴挡板阀或射流管阀。
也就是说,伺服阀的主阀是靠前置级阀的输出压力来控制的,而前置级阀的压力则来自于伺服阀的入口p,假如p口的压力不足,前置级阀就不能输出足够的压力来推动主阀芯动作。
而我们知道,当负载为零的时候,如果四通滑阀完全打开,p口压力=t口压力+阀口压力损失(忽略油路上的其它压力损失),如果阀口压力损失很小,t口压力又为零,那么p口的压力就不足以供给前置级阀来推动主阀芯,整个伺服阀就失效了。
所以伺服阀的阀口做得偏小,即使在阀口全开的情况下,也要有一定的压力损失,来维持前置级阀的正常工作。
伺服阀其实缺点极多:能耗浪费大、容易出故障、抗污染能力差、价格昂贵等等等等,好处只有一个:动态性能是所有液压阀中最高的。
就凭着这一个优点,在很多对动态特性要求高的场合不得不使用伺服阀,如飞机火箭的舵机控制、汽轮机调速等等。
动态要求低一点的,基本上都是比例阀的天下了。
一般说来,好像伺服系统都是闭环控制,比例多用于开环控制;其次比例阀类型要多,有比例压力、流量控制阀等,控制比伺服药灵活一些。
从他们内部结构看,伺服阀多是零遮盖,比例阀则有一定的死区,控制精度要低,向应要慢。
但从发展趋势看,特别在比例方向流量控制阀和伺服阀方面,两者性能差别逐渐在缩小,另外比例阀的成本比伺服阀要低许多,抗污染能力也强!
比例阀的死区就是在有输入信号的条件下,比例阀理应有输出,但实际上并没有输出信号(压力或流量).留有零位死区是因为采用了负开口(正重叠),这样可以降低比例阀阀芯的加工精度,减小成本,同时还可以提高抗污染能力和工作可靠性等,使之能克服伺服阀的缺点.。