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電液伺服閥的原理(MOOG-D631型)
更新時(shí)間:2016-06-20   點(diǎn)擊次數(shù):1360次

電液伺服閥的原理(MOOG-D631型)

1.型 號(hào)

             MOOG D631 –054C  

                                                                        D631電液伺服閥外形圖

2. D631的構(gòu)造組成

圖1  D631的構(gòu)造組成

3. 力矩馬達(dá)

(1)力矩馬達(dá)的構(gòu)造

    力矩馬達(dá)是一種電—機(jī)械轉(zhuǎn)換器,它的作用是把輸入的電信號(hào)轉(zhuǎn)變成力矩,使銜鐵偏轉(zhuǎn),以對(duì)前置級(jí)液壓局部停止控制。銜鐵轉(zhuǎn)角的大小與輸入的控制電流大小成正比。假如輸入控制電流的方向相反,則銜鐵偏離中間位置的方向也相反。

    D631電液伺服閥的力矩馬達(dá)屬于永磁動(dòng)鐵式力矩馬達(dá)(如圖2所示),它主要是由永世磁鐵(磁鋼)、導(dǎo)磁體(軛鐵)、銜鐵(和兩個(gè)控制線圈)、導(dǎo)桿軸及彈性套座等組成的。

    銜鐵經(jīng)過(guò)導(dǎo)桿由彈性套座支承在兩個(gè)導(dǎo)磁體的中間位置,可繞導(dǎo)桿作微小轉(zhuǎn)動(dòng),并與導(dǎo)磁體構(gòu)成四個(gè)工作氣隙(如圖1所示),控制線圈在銜鐵上。

圖2  D631伺服閥的力矩馬達(dá)外形及構(gòu)造

圖3  D631伺服閥的銜鐵組件

(2)力矩馬達(dá)的工作原理

圖4  D631伺服閥力矩馬達(dá)原理圖

 

D631伺服閥力矩馬達(dá)的原理如下:

    如圖4所示,圖中有兩個(gè)控制線圈。力矩馬達(dá)的輸入量為控制線圈中的信號(hào)電流,輸出量是銜鐵的轉(zhuǎn)角或與銜鐵相連的擋板位移。力矩馬達(dá)的兩個(gè)控制線圈能夠相互串聯(lián)、并聯(lián),由直放逐大器供電。

    永世磁鐵的初始勵(lì)磁將導(dǎo)磁體磁化,一個(gè)為N極,另一個(gè)為S極。當(dāng)輸入端無(wú)信號(hào)電流時(shí),銜鐵在上下導(dǎo)磁體的中間位置,由于力矩馬達(dá)構(gòu)造是對(duì)稱的,永世磁鐵在工作氣隙中所產(chǎn)生的極化磁通是一樣的,使銜鐵兩端所受的電磁吸力相同,力矩馬達(dá)無(wú)轉(zhuǎn)矩輸出。當(dāng)有信號(hào)電流時(shí),控制線圈產(chǎn)生控制磁通,其大小與方向由信號(hào)電流決議。zui終,在合成磁通的作用下,銜鐵繞導(dǎo)桿產(chǎn)生一定方向和角度的偏轉(zhuǎn),當(dāng)各轉(zhuǎn)矩均衡時(shí),銜鐵中止轉(zhuǎn)動(dòng)。假如信號(hào)電流反向,則電磁轉(zhuǎn)矩也反向。由上述原理可知,力矩馬達(dá)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩,其大小與信號(hào)電流大小成比例,其方向也由信號(hào)電流的方向決議。

    動(dòng)鐵式力矩馬達(dá)單位體積輸出力矩較大,故尺寸小,慣量小。但構(gòu)造復(fù)雜,造價(jià)較高。早期力矩馬達(dá)為濕式,如今為干式。力矩馬達(dá)普通配用噴嘴擋板閥和射流管式或偏板射放逐大器式閥。

 

伺服閥的工作過(guò)程:

    壓力油從P口進(jìn)入,分別經(jīng)過(guò)兩個(gè)節(jié)流孔進(jìn)入閥芯兩端的油腔,然后再?gòu)膬蓚€(gè)噴嘴與擋板中間的縫隙排出。當(dāng)沒(méi)有控制電流輸入時(shí),擋板處于兩個(gè)噴嘴的中間位置。閥芯兩端容腔中的油壓相等,閥芯處于中間均衡位置,兩負(fù)載腔中油壓相等,無(wú)油液活動(dòng),執(zhí)行機(jī)構(gòu)處于中止位置。

    當(dāng)輸入某一極性的控制電流信號(hào)時(shí),銜鐵連同擋板一同偏轉(zhuǎn)角度,例如作逆時(shí)針?lè)较蚱D(zhuǎn),如圖所示。這時(shí),右邊噴嘴與擋板之間的間隙減小,液流阻力增加,閥芯右端容腔的壓力增大;相反,由于左邊噴嘴與擋板間的間隙增大,液流阻力減小,閥芯左端容腔的壓力降低。在兩端油壓差的作用下,閥芯左移,并帶動(dòng)反應(yīng)桿下端的小球左移。反應(yīng)桿自身的變形使擋板的偏移量減小,從而使閥芯兩端的油壓差也相應(yīng)減小,直至擋板恢復(fù)到接近于中位時(shí),閥芯挪動(dòng)到所受的液流力與導(dǎo)桿和彈性座圈的反作用力相均衡時(shí)為止(圖5b所示)。當(dāng)四邊滑閥向左偏離中間位置時(shí),左邊的閥口被翻開(kāi),壓力油液從P口流向A口;同時(shí),執(zhí)行機(jī)構(gòu)另一端的回油經(jīng)B口及排油口T排回油箱。

圖5  噴嘴擋板閥的工作原理

4. D631噴嘴擋板閥的特性

 

優(yōu) 點(diǎn):

•銜鐵及擋板均工作在中立位置左近,線性度好。

•運(yùn)動(dòng)局部的慣性小,動(dòng)態(tài)響應(yīng)快。

•雙噴嘴擋板閥由于構(gòu)造對(duì)稱,采用差動(dòng)方式工作,因而壓力靈活度高。

•閥芯根本處于浮動(dòng)狀態(tài),不易卡住。

•溫度和壓力零漂小。

 

缺 點(diǎn):

•噴嘴與擋板之間的間隙小,容易被臟物梗塞,對(duì)油液的干凈度請(qǐng)求較高,抗污染才能差。

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