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伺服閥結構比較復雜,造價高,對油的質量和清潔度要求高。新型的伺服閥正試圖克服這些缺點,例如利用電致伸縮元件的伺服閥,使結構大為簡化。另一個方向是研制特殊的工作油(如電氣粘性油)。這種工作油能在電磁的作用下改變粘性系數。
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功能特點:
液控伺服閥是在伺服系統中將電信號輸入轉換為功率較大的壓力或流量壓力信號輸出的執行元件。它是一種電液轉換和功率放大元件。伺服閥的靈敏度高,快速性好,能將很小的電信號(例如10毫安)轉換成很大的液壓功率(如幾十匹馬力以上),可以驅動多種類型的負載。過去人們曾把噴嘴檔板閥、射流管或滑閥伺服馬達等液壓放大裝置都列入伺服閥范圍內。20世紀70年代以來,伺服閥一般僅指電液伺服閥。
典型的伺服閥由永磁力矩馬達、噴嘴、檔板、閥芯、閥套和控制腔組成(見圖)。當輸入線圈通入電流時,檔板向右移動,使右邊噴嘴的節流作用加強,流量減少,右側背壓上升;同時使左邊噴嘴節流作用減小,流量增加,左側背壓下降。閥芯兩端的作用力失去平衡, 閥芯遂向左移動。高壓油從S流向C2,送到負載。負載回油通過 C1流過回油口,進入油箱。閥芯的位移量與力矩馬達的輸入電流成正比,作用在閥芯上的液壓力與彈簧力相平衡,因此在平衡狀態下力矩馬達的差動電流與閥芯的位移成正比。如果輸入的電流反向,則流量也反向。表中是伺服閥的分類。
與比例閥相比,它最重要的特征就是當閥芯處于中位時,閥口是零開口的(閥口的遮蓋量幾乎為零),這意味著伺服比例閥的控制特性具有死區為零的特點,特別適用于作為閉環系統的控制元件。它可以按給定的輸入電壓或電流信號連續地按比例地遠距離地控制流體的方向、壓力和流量。
采用電液比例控制閥可以提高系統的自動化程度和精度,又簡化了系統。比例閥的工作雖用伺服閥可完成,但后者精度高、價格貴,對油液清潔度要求更高。比例閥主要結構與普通閥差別不大,只是比例閥均由比例電磁鐵驅動(一種電-機械轉換器)。要注意到比例閥,伺服閥和伺服比例閥是三種不同類型的閥。
電液比例伺服閥又叫電液伺服比例閥,來源于比例技術與伺服技術的結合,一種是采用比例電磁鐵作為電-機轉換器,將傳統電液比例閥的功率滑閥改進成伺服閥的閥芯、閥套結構;一種是將電液伺服閥的滑閥的閥套結構去掉,機械反饋改為電反饋。
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