液压伺服阀和比例阀的区别【一文搞懂】
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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。
比例控制系统和伺服控制系统的优缺点比较:(1)在电液比例控制元件中采用的驱动装置是比例电磁铁,由于该驱动装置具有电阻小、电流大、感性负载大以及驱动力大的优点,但是其实际的响应速度慢。
(2)电液伺服控制元件采用的驱动装置时力矩马达或力马达(动圈式电——机械转换器),其具有的特点是输出功率较小、感抗小、驱动力小,但是响应速度快。
(3)电液伺服阀几乎没有零位死区,其通常在零位附件工作,故其只能在闭环控制系统中使用,所以伺服控制系统都是闭环控制系统。
(4)比例阀(如比例方向阀)对零位没有特殊要求,所以比例控制系统既可以是一个闭环控制系统,也可以是一个开环控制系统。
(5)比例控制系统中常用的比例换向阀阀芯加阀套的结构中,阀体充当了阀套的角色,一般是具有互换性的;而伺服控制系统中的伺服阀是采用阀芯加阀套的结构,两者共同组合成了一个组件,要求的加工精度非常高,且不具有互换性,从而使得伺服阀与比例阀的相比,其加工难度更高,技术要求更高,从而产品价格更高。
(6)比例控制系统中采用的比例阀具有多种中位机能,所以此类阀能够在多种工况下使用;而伺服阀仅仅只具有O型中位机能,其能够适应的工况单一。
(7)伺服控制系统中对伺服阀前后的压差有严格的要求,通常都是1/3的供油压差;而比例控制系统中比例阀正常工作时对阀口压差没有严格要求,只是在压差较大的工况下,其性能更佳。
(8)伺服控制系统的主要优点是其响应速度快,控制精度高,但是其缺点是系统复杂,系统中使用的元件繁多,并且其对流体介质的清洁度要求非常高,系统的制造成本和维修成本高昂,系统能耗大,大多的工业用户无法接受。
总之电液比例控制系统的主要优点是结构简单,系统中使用的元件数量较少,对油液的污染敏感性不高,系统节能效果好,但是其响应的速度和运动精度没有伺服系统高。
而伺服系统具有非常高的运动精度和非常快的响应速度,但是系统元件的制造工艺复杂,系统的成本大,能量浪费较多。
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。
液压传动系统是现代工业生产中广泛应用的一种传动方式,其核心部件包括动力元件、执行元件、控制元件和辅助元件。
其中,控制元件在液压传动系统中起着至关重要的作用,它能够控制和调节液压系统中液体的压力、流量和流动方向,以保证执行元件能按照人们预期的要求进行工作。
本文将针对液压传动实训中的控制元件进行详细的分析和总结。
二、控制元件的分类1. 液压阀液压阀是液压传动系统中最重要的控制元件之一,主要包括以下几种类型:(1)方向阀:用于控制液压油液的流动方向,包括单向阀、换向阀和流量阀等。
(2)压力阀:用于调节和控制液压系统的压力,包括溢流阀、减压阀和顺序阀等。
(3)流量阀:用于调节和控制液压系统的流量,包括节流阀、调速阀和分流集流阀等。
2. 液压比例阀液压比例阀是一种将电信号转换为液压信号的转换元件,能够实现液压系统参数的精确控制。
它主要包括以下几种类型:(1)比例方向阀:用于控制液压油液的流动方向。
(2)比例压力阀:用于调节和控制液压系统的压力。
(3)比例流量阀:用于调节和控制液压系统的流量。
3. 液压伺服阀液压伺服阀是一种将液压信号转换为电信号的转换元件,能够实现液压系统参数的精确控制。
它主要包括以下几种类型:(1)伺服方向阀:用于控制液压油液的流动方向。
(2)伺服压力阀:用于调节和控制液压系统的压力。
(3)伺服流量阀:用于调节和控制液压系统的流量。
三、控制元件的工作原理液压阀的工作原理主要是通过改变阀芯与阀座之间的相对位置,从而改变液压油液的流动通道,实现压力、流量和流动方向的控制。
2. 液压比例阀液压比例阀的工作原理是利用电磁线圈产生的磁场力,驱动阀芯在阀体内移动,从而改变阀芯与阀座之间的相对位置,实现液压参数的精确控制。
3. 液压伺服阀液压伺服阀的工作原理是利用液压信号通过阀芯与阀座之间的密封间隙,驱动伺服阀芯在阀体内移动,从而实现液压参数的精确控制。
四、控制元件在液压传动系统中的应用1. 实现液压系统的压力控制通过压力阀的控制,可以使液压系统在特定的工作压力下稳定运行,保证执行元件的正常工作。
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。
6。
专题研究6.1液压伺服阀、比例阀、数字阀在水轮机调节行业中的应用6.1.1 概况为满足大吨位操作功的需要,水轮机调速系统的执行机构往往由液压系统构成。
尽管液压传动已经历了很长的发展历史,然而,现代电液随动技术在水轮机调速器中的应用历史也只不过短短数十年的时间。
就现代电液随动技术的发展进程而言,其历史可追溯到二战后期,1940年底在飞机上首先出现了电液伺服系统,其滑阀由伺服电机驱动,伺服电机惯量很大,成了限制系统动态特性的主要环节。
直到20世纪50年代后期才出现以永磁力矩马达-喷嘴挡板阀为先导级的伺服阀,使电液伺服系统成为当时响应最快、控制精度最高的随动系统。
20世纪60年代后期随着各种结构电液伺服阀的相继问世,电液伺服系统已逐渐成为武器、航空、航天自动控制以及一部分民用工业设备自动控制的重要组成部分;此时在水轮机调速器中也出现过电液伺服系统的少量尝试。
但是,由于电液伺服阀对油液清洁度要求十分苛刻,制作成本与维护费用较高,系统能耗也大,难以在一般民用工业领域得到广泛应用。
因此,人们迫切希望开发一种可靠、廉价,控制精度和响应特性均能满足一般工业设备实际需要的电液控制技术,这就是上世纪60年代末以来工业伺服技术和电液比例技术得以发展的背景。
工业伺服阀的主要特点是:以高性能伺服阀为基础,增大电气-机械转换环节的输出功率,适当简化阀的结构,着重改善阀的耐油污能力,并降低制作成本。
比例阀则是以传统工业用液压阀为基础,采用可靠、廉价的模拟式电气-机械转换组件和与之相应的阀内结构设计,从而获得对油质要求与一般工业阀相同、廉价、阀内压力损失低、性能又能满足一般工业控制设备要求的比例元件。
此外,自从模拟式电液比例元件成功应用起,人们就开始注意到数字式或脉冲式液压元件的开发。
这类元件的优点是对油液污染不敏感、工作可靠、重复精度高、成批生产的性能一致性好。
随着计算机控制日益广泛的应用,人们迫切希望能用计算机直接控制流体脉冲,使液压元件数字化,上世纪80年代出现的高速开关阀现已部分取代了比例阀或伺服阀工作,在微机实时控制的电液随动系统应用中取得一席之地并独树一帜。
浅谈比例阀与伺服阀的区别作者:郑瑶来源:《科学与财富》2018年第10期摘要:比例阀与伺服阀作为液压系统中常用的两种阀类元件,广泛应用于各个液压系统中。
为了更好的选择和使用适合于液压系统的阀类原件,需要对二者的工作特性进行了解和研究。
本文首先阐述了比例阀和伺服阀性能的区别,并分别介绍了伺服阀与比例阀的结构特点和控制特点,为阀类元件的选型和使用提供了基础,并论述了比例阀与伺服阀的发展趋势。
关键词:伺服阀;比例阀;液压系统;性能;结构;控制;发展伺服阀与比例阀作为放大转换元件,可以将偏差信号放大、转换成液压信号(流量或压力),从而完成对执行机构的控制。
在典型的油缸控制系统中,油缸的运动可以通过阀在不同的位置而使得油路切换而实现,这样的阀可以采用普通换向阀。
而伺服阀和比例阀不仅能够控制油缸的运动方向,还可以精确的控制阀门开度从而在工作状态保持不变的情况下精确控制流量。
1比例阀和伺服阀性能区别分析电液比例阀是阀内比例电磁铁根据输入的电压信号产生相应动作,使工作阀阀芯产生位移,阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例的压力、流量输出的元件。
阀芯位移也可以以机械、液压或电的形式进行反馈。
对应于普通的液压阀都能够找到一种与之对应的电液比例阀。
电液比例阀可以用于开环系统中实现随液压参数的遥控,也可以作为信号转换与放大元件用于闭环控制系统。
电液伺服阀是闭环控制系统中最重要的一种伺服控制元件,它能将微弱的电信号转换成大功率的液压信号(流量和压力)。
用它作转换元件组成的闭环系统称为电液伺服系统。
对整个系统来说,电液伺服阀是信号转换和功率放大元件;对系统中的液压执行机构来说,电液伺服阀是控制元件;阀本身也是个多级放大的闭环电液伺服系统,提高了伺服阀的控制性能。
电液伺服系统是液压伺服系统和电子技术相结合的产物,由于它具有更快的响应速度,更高的控制精度,在军事、航空、航天、机床等领域中得到广泛的应用。
目前液压伺服系统特别是电液伺服系统己经成为武器自动化和工业自动化中应用非常广泛。
比例多路换向阀的应用与比例多路换向阀的应用:比例多路换向阀根据信号电液比例阀(插装式、叠加式)一直以工作效率高,成本低而深受移动液压机械厂家的喜爱。
电液比例阀根据电子摇杆的比例信号相应改变比例阀的先导压力,从而改变滑阀的位置。
电液比例阀有比例流量阀、比例减压阀、比例换向阀。
出于制造成本考虑,一般不配置机械/感应位置传感器,及相应的电子检测和纠错功能。
所以,选用电液比例换向阀须注意:操作过程中,要完全靠操作员的视觉观察来保证操作过程的安全。
在电控、遥控操作时,对外界干涉现象应注意防范。
比例伺服多路换向阀控制精度高,防护性好。
近来,由于电子技术的发展使其制造成本大幅度下降,电液比例伺服阀越来越受到移动液压机械厂家的欢迎。
电液比例伺服阀由比例电磁阀,位置反馈,伺服驱动器和电子模块组成,闭环位置反馈控制。
电子模块配置有感应位置传感器LDVT,以及相应的电子检测和纠错功能。
电液比例伺服阀是根据电子摇杆的比例信号相应改变比例伺服驱动器的位置,从而改变滑阀的位置。
当摇杆的信号与滑阀的位置行程不成比例时,则电子模块发出纠错信号,驱动器带动换向阀滑阀自动回零位,液压机构自动停止。
多路阀的阀芯与伺服驱动器为机械万向轴连接,活塞连杆推力大于60公斤,所以在操作过程中,即可以避免阀心卡死,又可有效的防范人为意外操作。
手动操作时,伺服驱动机构的压力完全释放处于浮动状态,手动拉杆可操作自如。
比例伺服驱动器是大流量机械/手动多路阀电液驱动配套改造方案中高技术、低成本的选择。
比例伺服驱动器由比例电磁减压阀,伺服驱动油缸和电子模块(配有感应位置传感器LDVT,位置检测和纠错功能)组成,有法兰连接和连杆连接两种方式,可与国内、外厂家的机械换向阀匹配,是目前多路换向阀电液改造的最佳选择。
电液比例阀是阀内比例电磁铁根据输入的电压信号产生相应动作,使工作阀阀芯产生位移,阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例的压力、流量输出的元件。
阀芯位移也可以以机械、液压或电的形式进行反馈。
以下为液压伺服阀和比例阀的区别,一起来看看:
区别一:
伺服阀中位没有死区,比例阀有中位死区;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;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;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,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;阀的额定压降不同,而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。
区别二:
电液比例阀与伺服控制系统中的伺服阀相比,性能在某些方面还有一些差距。
但是电液比例阀抗污染能力强,减少了由于污染而造成的工作故障,可以提高液压系统的工作稳定性和可靠性,更适用于工业过程。
区别三:
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;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。
液压比例阀:
液压比例阀是一种新型的液压控制装置。
在普通压力阀、流量阀和方向阀上,用比例电磁铁替代原有的控制部分,按输入的电气信号连续地、按比例地对油流的压力、流量或方向进行远距离控制。
比例阀一般都具有压力补偿性能,输出压力和流量可以不受负载变化的影
响。
伺服阀:
液控伺服阀主要是指电液伺服阀,它在接受电气模拟信号后,相应输出调制的流量和压力。
它既是电液转换元件,也是功率放大元件,它能够将小功率的微弱电气输入信号转换为大功率的液压能(流量和压力)输出。
在电液伺服系统中,它将电气部分与液压部分连接起来,实现电液信号的转换与液压放大。
电液伺服阀是电液伺服系统控制的核心。