電液伺服閥是電液伺服控制系統(tǒng)中的重要控制元件,在系統(tǒng)中起電液轉(zhuǎn)換和功率放大作用。具體地說(shuō),系統(tǒng)工作時(shí)它直接接收系統(tǒng)傳遞來(lái)的電信號(hào),并把電信號(hào)轉(zhuǎn)換成具有相應(yīng)極性的、成比例的、能夠控制電液伺服閥的負(fù)載流量或負(fù)載壓力的信號(hào),從而使系統(tǒng)輸出較大的液壓功率,用以驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。電液伺服閥的性能和可靠性將直接影響系統(tǒng)的性能和可靠性,是電液伺服控制系統(tǒng)中引人注目的關(guān)鍵元件。
由于系統(tǒng)服務(wù)對(duì)象和使用環(huán)境各式各樣,相應(yīng)地為系統(tǒng)服務(wù)的電液伺服閥型號(hào)、結(jié)構(gòu)、性能也多種多樣。它們有個(gè)性,也有共性。本章將對(duì)常見(jiàn)電液伺服閥的結(jié)構(gòu)原理、組成、分類(lèi)及有關(guān)特點(diǎn)作簡(jiǎn)要介紹。
電液伺服閥組成
電液伺服閥本身是一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng),一般由下列部分組成:
(1)電-機(jī)轉(zhuǎn)換部分;
(2)機(jī)-液轉(zhuǎn)換和功率放大部分;
(3)反饋部分;
(4)電控器部分。
大部分伺服閥僅由前三部分組成,只有電反饋伺服閥才含有電控器部分。
電-機(jī)轉(zhuǎn)換部分
電-機(jī)轉(zhuǎn)換部分的工作原理是把輸入電信號(hào)的電能通過(guò)特定設(shè)計(jì)的元件轉(zhuǎn)換成機(jī)械運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能,由此機(jī)械能進(jìn)而驅(qū)動(dòng)液壓放大器的控制元件,使之轉(zhuǎn)換成液壓能。將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的元件,人們通常稱(chēng)為力矩馬達(dá)(輸出為轉(zhuǎn)角)或力馬達(dá)(輸出為位移)。力矩馬達(dá)和力馬達(dá)有動(dòng)鐵式和動(dòng)圈式兩種結(jié)構(gòu)。常用的典型結(jié)構(gòu)示于圖1.1中。
圖1.1(a)為永磁橋式動(dòng)鐵式力矩馬達(dá)。它結(jié)構(gòu)緊湊體積小,固有頻率高;但是輸出轉(zhuǎn)角線(xiàn)性范圍窄;適用于驅(qū)動(dòng)噴嘴擋板液壓放大器的擋板,射流管液壓放大器的射流管或偏轉(zhuǎn)射流管的偏轉(zhuǎn)板。
圖1.1(b)為高能永磁動(dòng)鐵式直線(xiàn)力馬達(dá)。它體積大,加工工藝性好;驅(qū)動(dòng)力大、行程較大;固有頻率較低,約≤300Hz,適用于直接驅(qū)動(dòng)功率級(jí)滑閥。
圖1.1(c)為永磁動(dòng)圈式力馬達(dá),它又有內(nèi)磁型和外磁型兩種結(jié)構(gòu)形式。圖1.1(d)為激磁動(dòng)圈式力馬達(dá)。它們的共同特點(diǎn)是體積大、加工工藝性好;但是同樣的體積下輸出力?。粰C(jī)械支撐彈簧的剛度通常不是很大,在同樣的慣性下,動(dòng)圈組件固有頻率低;為提高固有頻率,可增加支撐剛度及激磁和控制線(xiàn)圈功率,但尺寸大,功耗大。此型力馬達(dá)的磁環(huán)小;線(xiàn)性范圍寬,輸出位移大;適用于直接驅(qū)動(dòng)滑閥液壓放大器的閥芯運(yùn)動(dòng)。