0. 引言
電液伺服閥是電液伺服系統的關鍵元件和接口,具有控制精度高、響應速度快、輸出功率大、結構緊湊等許多優點,已被廣泛應用于軍事工業和其他工業控制領域。伺服閥調試過程作為整個生產周期的最后環節,其關鍵環節質量控制對于保證伺服閥動、靜態性能,提高工作穩定性和可靠性具有十分重要的意義。
1. 伺服閥工作原理
電液伺服閥是電液伺服控制系統中的重要控制元件,在系統中起著電液轉換和功率放大作用,它能將小功率的電信號轉變為閥的運動,從而實現對液壓伺服系統執行器的流量以及壓力控制[1]。
以在工程領域廣泛應用的兩級電液伺服閥為例,伺服閥一般由力矩馬達、前置級液壓放大器和功率級滑閥組成。圖1和圖2分別為噴嘴擋板型、偏導射流型電液伺服閥原理圖。力矩馬達由永久磁鐵、導磁體、線圈及彈簧管、銜鐵、反饋桿、擋板等組成,反饋桿小球插在閥芯中間的槽內;前置級液壓放大器由節流孔、噴嘴(或射流盤)、回油阻尼器等組成。
圖1 噴嘴擋板電液伺服閥
圖2 偏導射流電液伺服閥
當線圈輸入控制電流信號時,產生電磁力矩,使銜鐵帶動與其剛性聯接的擋板產生偏轉。兩噴嘴腔壓差改變時,閥芯即在壓差驅動下作用,帶動小球運動使彈性反饋桿變形,從而向銜鐵組件施加一個反饋力矩,直到這個反饋力矩與力矩馬達的電磁力矩平衡,銜鐵停留在某個相應的偏轉角上。此時反饋桿的變形使擋板被部分地拉回中位,最終閥芯的驅動力與液動力平衡,閥芯停留在相應的位移上,此時伺服閥輸出一個對應的流量,實現了由控制電流對輸出流量的控制[1]。
2. 伺服閥調試過程關鍵環節及其
控制方法
伺服閥作為高精度、高靈敏度的液壓控制元件,要求具備較好的靜態和動態特性以及穩定性,而伺服閥的結構復雜性,也決定了調試過程的精細化,為了保證伺服閥性能滿足要求,需要在調試過程中對影響整閥動、靜態性能的關鍵環節進行識別并加以控制,伺服閥調試過程中的關鍵環節主要有如下幾點。
2.1 油路沖洗
目前航天使用的電液伺服閥,為適應航天型號重量輕、安裝空間小、工作環境惡劣的需求采取集成、緊湊的結構設計,其中節流孔、射流盤等核心組件尺寸小,具有精密微小孔和微小型腔結構特征,如圖3、圖4所示,尺寸一般在0.10~0.80mm之間;閥套類零件則為精密深孔且具有通油環槽、密封槽結構,如圖5所示;殼體類零件則多為形狀復雜的異形槽、盲孔、斜孔、階梯孔等。
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