射流管电液伺服阀专题讲座 (1)
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(1)电液伺服阀的组成伺服阀由力矩马达、液压放大器、反馈机构三部分组成(2)力矩马达的工作原理力矩马达的作用是把输入的电气控制信号转换为力矩。
它由永久磁铁、上导磁体、下导磁体、衔铁、控制线圈、弹簧管等组成。
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,可绕弹簧管的转动中心作微小的转动。
永久磁铁将上、下导磁体磁化,一个为N级,另一个为S级。
无信号电流时,衔铁在上、下导磁体的中间位置,由于力矩马达结构是对称的,使磁铁两端所受的电磁力相同,力矩马达无力矩输出。
当有信号电流通过线圈时,控制线圈产生控制磁通,其大小和方向取决于信号电流的大小和方向电磁力矩的大小与信号电流的大小成比例,衔铁的转角也与信号电流成比例。
力矩马达磁路原理图对于上图的磁路分析:对分支点A 和B 应用磁路基尔霍夫第一定律可得衔铁磁通12a φφφ=-整理后得到 g 2g2()2l 1()l g c a x x φφφ+=- 由于2g (x/l )1 《,上式化简a g 2l c g gx N i R φφ=+∆,考虑到x a θ≈,上式写成 a g 2l c gg a N i R φφθ=+∆由控制磁通和极化磁通的相互作用在衔铁上产生电磁力矩d 14=2a(F -F )T ,考虑到衔铁转角θ很小,故有,,x tg x a aθθθ=≈≈则上式可写成: 22222g 22g(1)(1)l (1)l c t m g d x K i K T x φθφ+∆++=-, 式中t K 为力矩马达的中位电磁力矩系数,g2l t c g a K N φ= m K 为力矩马达的中位磁弹簧刚度,22g4()l m g g a K R φ= 由上式可以看出,力矩马达的输出力矩具有非线性。
为了改善线性度和防止衔铁被永久磁铁吸附,力矩马达一般都设计成g x/l <1/3,即2g (x/l )1《和2(/) 1c g φφ《。
则接着化简成:t d m T K i K θ=∆+上式中,t i K ∆是衔铁在中位时,由控制电流i ∆产生的电磁力矩,称为中位电磁力矩。
九江中船仪表有限责任公司(四四一厂)JI U J I A N GZ H O N G C H U A N I N S T R U M E N T C O .,L T D 网址: 邮箱:tinawu@CSDY 系列射流管型电液伺服阀介绍一、工作原理CSDY 系列射流管型电液伺服阀是力反馈两极电液伺服阀,力矩马达采用永磁结构,弹簧管支承着衔铁射流管组件,并使力矩马达与液压油隔离,所以力矩马达是干式的,其结构原理图如下:由上图可见,射流管型电液伺服阀主要由线圈、衔铁、射流管、喷嘴、反馈杆、阀芯、油滤等部分组成。
当力矩马达线圈输入控制电流时,由于控制磁通和永磁磁通的相互作用,在衔铁上产生一个力矩,促使衔铁、弹簧管、喷嘴组件偏转一个正比于力矩的小角度,经过喷嘴高速喷射出的高压液流也发生偏转,使得接受器一腔压力升高,另一腔压力降低,使连接这两腔的阀芯两端产生压差,阀芯运动,直到反馈组件产生的力矩与力矩马达力矩平衡,使喷嘴又回到接受器两孔中间位置为止。
这样阀芯的位移与控制电流的大小成正比,阀的输出流量就正比于控制电流了。
二、射流管型电液伺服阀的特点1、前置级射流放大器的独特结构,可以通过300μm 的污染颗粒,不会发生故障,抗污染能力特别强。
2、分辨率及高,可以在较低的压力下工作。
3、阀芯驱动力大,不容易发生卡滞现象。
九江中船仪表任公司(四四一厂)JI U J I A N GZ H O N G C H U A N I N S T R U M E N T C O .,L T D 网址: 邮箱:tinawu@三、额定电流规格和对应的线圈电阻序号项目1234567891011额定电流(mA )810151620253040506480线圈电阻(Ω)10006503502501601057540251610.5注:1、其他特殊规格可单独定制;2、最大过载电流可以是额定电流的两倍。
四、线圈的连接方式1、插座接线图2、线圈的连接方式单线圈串联并联差动连接九江中船仪表有限责任公司(四四一厂)JI U J I A N GZ H O N G C H U A N I N S T R U M E N T C O .,L T D 网址: 邮箱:tinawu@3、接线方法线圈连接方式单线圈串联并联差动连接插销头标号2、1;4、32(1、4)32(4)、1(3)2(4、1)3外引出线颜色绿红;黄兰绿兰绿红绿红兰控制电流极性2+1-或4+3-2+3-1与4相连2+1—1与32与4相连当1+时,1到2<1到3当1-时,2到1>3到1输入正极性电流时,液流从控制口“A ”流出,由控制口“B ”流回。
CSDY1型射流管电液伺服阀概述:电液伺服阀是电气-液压伺服控制系统的关键部件,用于位置、速度、加速度和力等的控制。
七O四研究所创建于1956年,隶属于中国船舶重工集团公司,主要从事舰船特辅机电设备的应用研究和设计开发工作,本所技术力量雄厚,拥有中高级科研技术人员500余人,专业技术人员300余人。
早在五十年代已开始研究、开发电气-液压产品。
七十年代开始研制和应用电液伺服阀,并在1981年研制诞生了我国第一台船用射流管电液伺服阀。
经过几代人的不懈努力,本所生产的CSDY型射流管电液伺服阀已成为系列产品。
我们的产品具有结构紧凑、体积小、寿命长、抗污染能力强、动态响应快、分辨率优,适用工作压力范围广等优点,已广泛用于航空、航海、冶金、化工、轻纺、塑料加工、石油冶炼、试验机械、电站设备和机器人等领域。
工作原理:CSDY系列射流管电液伺服阀是力反馈两级流量控制阀(见结构原理图),结构原理图力矩马达采用永磁结构,弹簧管支承着衔铁射流管组件,并使马达与液压部分隔离,所以力矩马达是干式的。
前置级为射流放大器,它由射流管与接受器组成。
当马达线圈输入控制电流,在衔铁上生成的控制磁通与永磁磁通相互作用,于是衔铁上产生一个力矩,促使衔铁、弹簧管、喷嘴组件偏转一个正比于力矩的小角度。
经过喷嘴的高速射流的偏转,使得接受器一腔压力升高,另一腔压力降低,连接这两腔的阀芯两端形成压差,阀芯运动直到反馈组件产生的力矩与马达力矩相平衡,使喷嘴又回到两接受器的中间位置为止。
这样阀芯的位移与控制电流的大小成正比,阀的输出流量就比例于控制电流了。
射流放大器因为没有像双喷嘴-挡板阀放大器的压力负反馈,所以流量和压力增益较高,因此该型阀分辨率极好,低压工作性能亦很好。
射流管电液伺服阀的特点:1、该阀的力矩马达采用整体焊接工艺,结构牢固,能在恶劣环境条件下正常工作。
2、独特的射流管放大器结构可以通过200μm的污染颗粒,而不发生故障。
3、单输入型的前置级如被堵时,伺服阀能自动复零,不会产生错误的“满舵”现象。
射流管伺服阀工作原理
射流管伺服阀是一种常见的流量控制元件,它通过调节介质在射流管
内的流动状态来实现对流量的控制。
其基本工作原理如下:
1. 射流管伺服阀由主阀和伺服阀两部分组成。
主阀通常为调节阀门,
用于控制介质的压力和流量;伺服阀则是一个小型的比例阀,用于控
制主阀的开度。
2. 当介质通过射流管时,由于射流效应和速度增大而压力降低,从而
在射流管内形成一个负压区域。
伺服阀的油路连接到这个负压区域,
并通过一个辅助弹簧将伺服活塞推向主阀。
3. 当伺服活塞移动时,会改变主阀芯片与主阀底部之间的间隙大小,
从而调节介质通过主阀的面积。
当间隙变小时,主阀开度变大;反之,则减小。
4. 由于射流管内的负压作用,在介质通过射流管时会产生一定的涡旋
和波动。
这些涡旋和波动会影响到伺服活塞位置,并通过油路反馈到
伺服阀中,从而调整伺服阀的开度,使主阀的开度保持在一个稳定的
状态。
5. 通过不断地调节伺服阀的开度,射流管伺服阀可以实现对介质流量的精确控制。
同时,由于射流管内的负压作用可以使介质在高速流动时产生较小的压力损失,因此射流管伺服阀具有较高的控制精度和较低的能耗。
总之,射流管伺服阀是一种基于射流效应和涡旋波动原理工作的流量控制元件,通过不断地调节伺服阀的开度来实现对介质流量的精确控制。
其具有结构简单、控制精度高、能耗低等优点,在工业自动化和过程控制中得到广泛应用。
精心整理CSDY1射流管电液伺服阀产品说明书编制:校对:审核:一、CSDY1二、图1是被夹牢在阀芯的中心位置。
高压油连续地从供油腔Ps通过滤油器及固定节流孔,到射流管喷嘴向两个接受孔喷射,接受孔分别与阀芯两端控制腔相通。
当力矩马达线圈组件输入控制电流时,由于控制磁通和极化磁通的相互作用,在衔铁上产生一个力矩,该力矩使衔铁组件绕弹簧管旋转,从而使射流管喷嘴运动导致两个接受孔腔产生压差引起阀芯位移,且一直持续到由反馈弹簧组件弯曲产生的反馈力矩与控制电流产生的控制力矩相平衡为止。
由于阀芯位移与反馈力矩成比例,控制力矩与控制电流成比例,伺服阀的输出流量与阀芯位移成比例,所以伺服阀的输出流量与输入的指令控制电信号亦成比例,若给伺服阀输入反向电控信号,则伺服阀就有反向流量输出。
三、1234≤5567891011≥40(用于低频控制系列)12、相频宽(-90°)(HZ)≥90四、线圈连接方法:伺服阀线圈的连接方法,插销头标号,外引出线颜色及控制电流的极性等参照下表和射流管电液伺服阀安装图(图2)1、冲洗板1件2、伺服阀接口处o型圈10.2×1.94件3、插头CX2—4M1件4、滤油器组件(含密封圈)1件五、概述:CSDY1系列射流管电液伺服阀是力反馈型两级流量伺服控制阀,具有性能良好,抗污染能力强,安全可靠以及寿命长的突出特点,适用于电液伺服系统的位置、速度、加速度和力的控制。
六、结构原理:图1是CSDY1系列射流管电液伺服阀的原理图,力矩马达采用永磁力矩马达,由两个永七、1、供油压力范围(MPa)2.1~31.52、额定供油压力(MPa)20.63、额定流量(L/min)2—40(按用户要求)4、滞环(%)≤3≤5(用于低频控制系统)5、分辨率(%)≤0.256、线性度(%)≤7.57、对称度(%)≤108、压力增益(%Ps/1%In)≥309、静耗流量(L/min)≤0.45+3%Qn八、注意事项:1、伺服阀安装前应先装上随带附件:冲洗板。
1 5-1简述电液伺服阀的基本组成及各部分的作用。
电液伺服阀通常由电-机械转换器、液压放大器(先导级阀和功率级主阀)和反馈机构(或平衡机构)三大部分组成。
电-机械转换器的作用是把输入电信号的电能转换成机械运动的机械能,进而驱动液压放大器的控制元件,使之转换成液压能;液压放大级用于电液伺服阀的力矩马达或力马达的输出力矩或力很小,在阀的流量比较大时,无法直接驱动功率级阀运动,起到放大功率作用;反馈机构用来消除积分环节作用,来为解决滑阀的定位问题。
5-2根据反馈的形式不同,电液伺服阀分为哪几类?从它们的压力-流量特性曲线来看,有何差别?按反馈形式分类分为位置反馈、负载流量反馈、负载压力反馈。
图5-1为不同反馈形式伺服阀的稳态压力-流量特性曲线。
利用滑阀位置反馈和负载流量反馈得到的是流量控制伺服阀,阀的输出流量与输入电流成比例。
利用负载压力反馈得到是压力控制伺服阀,阀的输出压力与输入电流成比例。
由于负载流量与负载压力反馈伺服阀的结构比较复杂,使用的比较少,滑阀位置反馈伺服阀应用最多。
图5-1 不同反馈形式电液伺服阀的稳态压力-流量特性曲线5-3简述两级滑阀式电液伺服阀的工作原理。
滑阀式电液伺服阀的工作原理是力矩马达在线圈中通入电流后产生扭矩,使弹簧管上的挡板在两喷嘴间移动,移动的距离和方向随电流的大小和方向而变化。
5-4在什么情况下电液伺服阀可看成振荡环节、惯性环节或比例环节?在大多数的电液私服系统中,伺服阀的动态响应往往高于动力元件的动态响应。
为了简化系统的动态特性分析与设计,伺服阀的传递函数可以进一步简化,一般可以用二阶震荡环节表示。
如果伺服阀二阶震荡环节的固有频率高于动力元件的固有频率,伺服阀传递函数还可以用一阶惯性环节表示,当伺服阀的固有频率远远大于动力元件的固有频率,伺服阀可以看成比例环节。
5-5射流管伺服阀有何优缺点?。