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1、2010年第3期液压与气动87连载讲座7射流管电液伺服阀专题讲座(上海七o四研究所衡拓实业发展有限公司伺服阀部,电话:021-56656744)偏转,在接受器控制腔内形成压力,它与输入电流产生第六章射流管电液压力伺服阀的设计与研究的电磁力矩成正比。该压力作用在阀芯右侧端面上,0前言使阀芯移动,从而使负载口PL与供油口Ps相通,回油随着我国液压技术的发展,电液压力伺服阀在各口T关闭,在负载腔输出压力PL。同时PL作用到反种力控制系统中,例如材料试验机、结构物疲劳试验馈阀芯上,形成反馈力。阀芯被逐渐移回到/零位0附机、轧机张力控
2、制系统、车轮刹车装置等方面应用日趋近的某一位置。在该位置上,作用在阀芯上的反馈力广泛。压力伺服阀是一种接受模拟量电控制信号,输和射流放大器输出压力产生的作用力相等。因此阀负出压力随电控制信号大小及极性变化、且快速响应的载口PL的输出压力与接受器产生的压力成正比,即与液压控制阀。按所采用的液压放大器和压力反馈原理输出电流成正比。来分类,压力伺服阀的主要类型见表6.1。表6.1压力伺服阀分类双喷嘴挡板式单级压力伺服阀射流管式阀芯力综合式压力反馈压力反馈两级压力伺服阀反馈喷嘴式压力反馈电反馈图6.1射流管电液压力伺服阀结构原理目前
3、国内伺服阀厂家生产的主要是喷嘴挡板式反馈力在阀芯上综合的两级电液压力伺服阀。该类阀采2射流管压力伺服阀的设计计算用喷嘴挡板式液压放大器作为前置级,因此其抗污染2.1静态特性计算能力相对较差,对油液清洁度要求高,故制约了该类阀认为主阀级滑阀摩擦力很小,忽略液动力和复位的进一步推广,尤其是在工业应用场合。弹簧力影响,则阀芯的力平衡方程为射流管式液压放大器的抗污染能力比喷嘴挡板式PcAv+PrAf=PLAf(1)至少高一个数量级。有资料显示,在国外某些机型的式中,Pc为射流放大器控制腔压力,Pr为回油压力,PL机轮刹车控制系统中已
4、使用射流管电液压力伺服阀作为输出压力,Av为主阀芯面积,Af为反馈阀芯面积。为主控制元件,但目前仍对中国实行技术封锁。中船忽略其他次要因素,力矩马达的静态力平衡方程重工七〇四研究所有30多年生产射流管电液流量伺如下服阀的经验,目前已在原有射流管技术的基础上研制Kti=KanH(2)成功了射流管电液压力伺服阀,弥补了国内在该项研式中Kt)))力矩马达中位电磁力矩系数究方面的空白。H)))喷嘴射流管的旋转角度1射流管压力伺服阀的结构原理Kan)))力矩马达的净刚度目前,七〇四所研制的压力伺服阀为单向正增益认为射流放大器的位移压力
5、特性为线性,控制腔射流管电液压力伺服阀。主要由力矩马达、射流放大输出压力Pc为器、滑阀功率放大级组成。其工作原理见图6.1。该Pc=KPrH(3)阀有一个供油口Ps,一个回油口T,一个负载口PL。式中r)))喷嘴到旋转中心间的距离无电流输入时,负载口PL与回油口T相通,进油口PsKP)))射流放大器的压力增益关闭,负载腔压力等于回油压力,保证在非工作状态下AV令C=,则此阀的静态特性方程为Af无压力输出。当有正控制电流输入时,射流管顺时针88液压与气动2010年第3期KtKprqLPL=Ci+Pr(4)滑阀输出负载压力为pL
6、=KpVxV-,滑阀输出KanKc从式(4)可以看出,要提高输出压力PL可以从以Vt负载流量为qL=spL。下几方面考虑:E(1)提高射流放大器的压力增益KP,这可以通过KqV式中Kc)))滑阀流量压力系数,Kc=调节喷嘴和接受器孔的大小及两者之间的距离。KpVKpV)))滑阀压力系数(2)提高主阀芯和反馈阀芯的反馈面积比C。反馈比C小有利于提高阀的频响、减小压力传递误差。KqV)))滑阀流量增益但反馈比过小,将增加射流放大器的输出负担;同时在两式联立得更大的压力输出范围内,也难以保证喷嘴位移压差特KpVpL=xV(8)Vt
7、性的线性度。1+sKcE(3)增大力矩马达的力矩系数值Kt。根据式(5)~(8),并忽略一些次要因素,即假设阀芯(4)减小力矩马达净刚度Kan。质量、速度阻尼力、液动力都很小,马达固有频率很高,2.2动态特性计算则该射流管压力伺服阀的控制框图如2所示。(1)力矩马达平衡方程为2s2NmfsKti=Kan2++1H(5)XmfXmf式中Xmf)))力矩马达固有频率Nmf)))力矩马达的机械阻尼比(2)喷嘴位移图6.2射流管压力伺服阀框图E=rH(6)经计算,阀的传递函数为(3)射流放大器)主滑阀环节pL(s)KL滑阀阀芯为射流
8、放大级的驱动和控制对象,作用=(9)i(s)122NV在此对象的负载有阀芯的质量力、弹簧力、速度阻尼和2s+s+1XVXV负载力。射流放大器对阀芯的控制方程如下:KtKprKqKcpVpt式中KL=C-21+sFLKanAVAV4EKcpxV=(7)1EKqVAfKcpVptmVs3+Kc
