电液伺服阀的选用课件

电电液伺服液伺服阀阀的的选选用用1a电液伺服阀的选用1a课课程内容程内容简简介介l电电液伺服液伺服阀阀是是电电气一液气一液压压伺服系伺服系统统中关中关键键的精的精密控制元件，价格昂密控制元件，价格昂贵贵，所以伺服，所以伺服阀阀的的选择选择，应应用要用要谨谨慎，保养要特慎，保养要特别别仔仔细细。本次。本次课课主要介主要介绍电绍电液伺服液伺服阀选择阀选择、使用和保养的一些基本方、使用和保养的一些基本方法。法。2a课程内容简介电液伺服阀是电气一液压伺服系统中关键的精密控制元1 选择电选择电液伺服液伺服阀阀的考的考虑虑因素因素 电电液伺服液伺服阀阀是是电电气一液气一液压压伺服系伺服系统统中关中关键键的精的精密控制元件，密控制元件，选选用用时时主要考主要考虑虑以下因素：以下因素：lA：可靠性第一：可靠性第一 lB：满满足工作条件足工作条件 lC：价格合理：价格合理 lD：工作液、油源：工作液、油源 lE：电电气性能和放大器气性能和放大器 lF：安装：安装结结构、重量、外型尺寸构、重量、外型尺寸 3a1 选择电液伺服阀的考虑因素 电液伺服阀是电气一液压伺2电电液伺服液伺服阀阀的的选选用方法用方法伺服伺服阀阀的的选选用方式用方式：lA：按精度要求：按精度要求选选用用 lB：按用途：按用途选选用用 lC：按控制形式：按控制形式选选用用 4a2 电液伺服阀的选用方法伺服阀的选用方式：4a 系系统统控制精度要求比控制精度要求比较较低低时时，还还有开有开环环控控制系制系统统、动态动态不高的不高的场场合，都可以合，都可以选选用工用工业业伺伺服服阀阀甚至比例甚至比例阀阀。只有要求比。只有要求比较较高的控制系高的控制系统统才才选选用高性能的用高性能的电电液伺服液伺服阀阀，当然它的价格亦，当然它的价格亦比比较较高。高。A、按控制精度等要求、按控制精度等要求选选用伺服用伺服阀阀：5a 系统控制精度要求比较低时，还有开环控制系统、动态电电液伺服液伺服阀阀有有许许多种多种类类，许许多多规规格，分格，分类类的方法的方法亦非常多，而只有按用途分亦非常多，而只有按用途分类类的方法的方法对对我我们选们选用伺服用伺服阀阀是比是比较较方便的。按用途分：有通用型方便的。按用途分：有通用型阀阀和和专专用型用型阀阀。专专用型用型阀阀使用在特殊使用在特殊应应用的用的场场合，例如：高温合，例如：高温阀阀、防爆、防爆阀阀、高响、高响应阀应阀、余度、余度阀阀、特殊增益、特殊增益阀阀、特殊、特殊重叠重叠阀阀、特殊尺寸、特殊、特殊尺寸、特殊结结构构阀阀、特殊、特殊输输入、特殊反入、特殊反馈馈的伺服的伺服阀阀等等。等等。还还有特殊的使用有特殊的使用环环境境对对伺服伺服阀阀提出提出特殊的要求，例如：抗冲特殊的要求，例如：抗冲击击、震、震动动、三防、真空、三防、真空。B、按用途等要求、按用途等要求选选用伺服用伺服阀阀：6a电液伺服阀有许多种类，许多规格，分类的方法B、按用途等要求选1 位置伺服系位置伺服系统统C、按控制形式等要求、按控制形式等要求选选用伺服用伺服阀阀：7a1 位置伺服系统C、按控制形式等要求选用伺服阀：7a2 压压力或力控制伺服系力或力控制伺服系统统C、按控制形式等要求、按控制形式等要求选选用伺服用伺服阀阀：8a2 压力或力控制伺服系统C、按控制形式等要求选用伺服阀：83 速度控制伺服系速度控制伺服系统统C、按控制形式等要求、按控制形式等要求选选用伺服用伺服阀阀：9a3 速度控制伺服系统C、按控制形式等要求选用伺服阀：9a 通用型伺服通用型伺服阀还阀还分通用型流量伺服分通用型流量伺服阀阀和通和通用型用型压压力伺服力伺服阀阀。在力（或。在力（或压压力）控制系力）控制系统统中中可以用流量可以用流量阀阀，也可以用，也可以用压压力力阀阀。压压力伺服力伺服阀阀因其因其带带有有压压力力负负反反馈馈，所以，所以压压力增益比力增益比较较平平缓缓、比比较线较线性，适用与开性，适用与开环环力控制系力控制系统统，作，作为为力力闭闭环环系系统统也是比也是比较较好的。但因好的。但因这这种种阀阀制造、制造、调试调试较为较为复复杂杂，生，生产产也比也比较较少，少，选选用困用困难难些。些。3通用型伺服通用型伺服阀阀的介的介绍绍10a 通用型伺服阀还分通用型流量伺服阀和通用型压力伺服 当系当系统统要求要求较较大流量大流量时时，大多数系，大多数系统统仍仍选选用流量控制伺服用流量控制伺服阀阀。在力控制系。在力控制系统统用的流量用的流量阀阀，希望它的，希望它的压压力增益不要象位置控制系力增益不要象位置控制系统统用用阀阀那那样样要求要求较较高的高的压压力增益，而希望降低力增益，而希望降低压压力力增益，尽量减少点增益，尽量减少点压压力力饱饱和区域，改善控制性和区域，改善控制性能。能。虽虽然在系然在系统统中可以通中可以通过过采用采用电电气气补偿补偿的方的方法，或有意增加法，或有意增加压压力缸的泄漏等方法来提高系力缸的泄漏等方法来提高系统统性能和性能和稳稳定性等，我定性等，我们们在在订货时订货时仍需向伺服仍需向伺服阀阀生生产产厂家提出低厂家提出低压压力增益的要求。力增益的要求。3通用型伺服通用型伺服阀阀的介的介绍绍11a 当系统要求较大流量时，大多数系统仍选 通用型流量伺服通用型流量伺服阀阀是用得最广泛，生是用得最广泛，生产产量量亦最大的伺服亦最大的伺服阀阀，可以，可以应应用在位置、速用在位置、速度、加速度（力）等各种控制系度、加速度（力）等各种控制系统统中。中。所以所以应该优应该优先先选选用通用型伺服用通用型伺服阀阀。我我们们重点重点讲讲讲讲通用型伺服通用型伺服阀阀的的选择选择和使用。和使用。3通用型伺服通用型伺服阀阀的介的介绍绍12a 通用型流量伺服阀是用得最广泛，生产量亦最大的伺服阀，可以应1、双、双喷喷嘴嘴挡挡板力反板力反馈电馈电液流量伺服液流量伺服阀阀通用型流量控制伺服通用型流量控制伺服阀阀目前用得最多的主要有下面四种目前用得最多的主要有下面四种类类型：型：13a1、双喷嘴挡板力反馈电液流量伺服阀通用型流量控制伺服阀目前用2、射流管式力反、射流管式力反馈电馈电液流量伺服液流量伺服阀阀14a2、射流管式力反馈电液流量伺服阀14a3、动动圈式（或圈式（或动铁动铁式）式）电电液流量伺服液流量伺服阀阀 15a3、动圈式（或动铁式）电液流量伺服阀 15a4、直接、直接驱动单级驱动单级伺服伺服阀阀（DDV）16a4、直接驱动单级伺服阀（DDV）16a5、偏、偏导导射流式射流式电电液伺服液伺服阀阀 17a5、偏导射流式电液伺服阀 17a6、射流管式、射流管式电电液液压压力伺服力伺服阀阀 18a6、射流管式电液压力伺服阀 18a2-3通用型伺服通用型伺服阀阀的介的介绍绍l双双喷挡阀喷挡阀、射流管、射流管阀阀和偏和偏导导射流式射流式阀阀都是力反都是力反馈馈型伺型伺服服阀阀，线线性度好，性能性度好，性能稳稳定，抗干定，抗干扰扰能力能力强强，零漂小。，零漂小。l双双喷挡阀喷挡阀的档板与的档板与喷喷嘴嘴间间隙小，易被隙小，易被污污物卡住。物卡住。l射流管射流管阀喷阀喷嘴嘴为为最小流通面最小流通面积处积处，过过流面流面积积大，不易大，不易堵塞，抗堵塞，抗污污染性好。染性好。l射流管射流管阀阀具有具有“失效失效对对中能力中能力”。19a2-3 通用型伺服阀的介绍双喷挡阀、射流管阀和偏导射流式l射流管射流管阀动态阀动态性能稍低于性能稍低于喷挡阀喷挡阀。l原因一：同原因一：同规规格格阀阀，射流管，射流管阀阀阀阀芯直径芯直径喷挡阀喷挡阀l原因二：射流管原因二：射流管喷喷嘴直径大小（内泄）嘴直径大小（内泄）事事实实上：上：l射流管射流管阀阀相相频宽频宽可超可超过过100Hz，高的达，高的达200Hz。l射流放大器射流放大器压压力效率和容力效率和容积积效率高，分辨率比双效率高，分辨率比双喷挡喷挡阀阀高得多高得多。l低低压压工作性能工作性能优优良良（0.5MPa）。）。2-3 通用型伺服通用型伺服阀阀的介的介绍绍20a射流管阀动态性能稍低于喷挡阀。2-3 通用型伺服阀的介绍l动动圈式伺服圈式伺服阀阀：直接反：直接反馈馈式伺服式伺服阀阀。l结结构构简单简单，造价低，外部可，造价低，外部可调调整零位。整零位。l动态动态比比较较低，廉价的工低，廉价的工业业伺服伺服阀阀。l双滑双滑阀结阀结构摩擦力构摩擦力较较大，分辨率和滞大，分辨率和滞环较环较差，使用中差，使用中要加要加颤颤振信号。振信号。l对对油液清油液清洁洁度度较较敏感。敏感。2-3 通用型伺服通用型伺服阀阀的介的介绍绍21a动圈式伺服阀：直接反馈式伺服阀。2-3 通用型伺服阀的介lDDV阀阀：一：一级电级电反反馈馈脉脉宽调宽调制制阀阀，力，力马马达直接达直接驱动阀驱动阀芯，芯，动态动态特性与供油特性与供油压压力没有直接关系力没有直接关系,低低压压工作性能比工作性能比较较好。好。l两个两个问题问题：大流量大流量输输出出时时控制控制电电流可达流可达1.4A或更大。或更大。力力马马达达输输出力出力较电较电磁磁铁铁大，但比有液大，但比有液压压前置前置级级的两的两级阀级阀还还是小很多。是小很多。2-3 通用型伺服通用型伺服阀阀的介的介绍绍22aDDV阀：一级电反馈脉宽调制阀，力马达直接驱动阀芯，动态特性射流管先射流管先导级导级工作特点工作特点：a)流量接受效率高流量接受效率高，能耗低。，能耗低。b)具有很高的无阻尼自然具有很高的无阻尼自然频频率（率（500Hz）。）。c)性能可靠。性能可靠。压压力效率高，力效率高，阀阀芯芯驱动驱动力大，力大，阀阀芯的位置芯的位置重复精度好。重复精度好。d)最低先最低先导级导级控制控制压压力力2.5MPa，可用于低，可用于低压压系系统统。e)先先导级过滤导级过滤器的寿命几乎是无限的器的寿命几乎是无限的。f)由于由于阀阀的的频频率响率响应应改善，功率改善，功率级级滑滑阀阀的增益得到的增益得到 了提高，因此了提高，因此阀阀具有具有优优异的静、异的静、动态动态性能。性能。2-3 通用型伺服通用型伺服阀阀的介的介绍绍23a射流管先导级工作特点：2-3 通用型伺服阀的介绍23a我我们认为们认为：l射流放大器没有双射流放大器没有双喷挡喷挡放大器的放大器的压压力力负负反反馈馈，是它性能，是它性能优优良的重要原因，良的重要原因，这这是偏是偏导导射流并不具射流并不具备备的或不完全具的或不完全具备备的。的。l射流先射流先导级导级（力矩（力矩马马达）达）动态动态高达高达700800Hz。l射流放大器能在射流放大器能在0.5MPa条件推条件推动阀动阀芯正常工作芯正常工作。l先先导级导级流量利用率可达先流量利用率可达先导级总导级总流量的流量的90%，几乎是，几乎是喷喷挡阀挡阀的两倍。的两倍。2-3 通用型伺服通用型伺服阀阀的介的介绍绍24a我们认为：2-3 通用型伺服阀的介绍24a25a25a3 选择电选择电液伺服液伺服阀阀的步的步骤骤1.1.首先估首先估计计所需的作用力的大小，再来决定油缸所需的作用力的大小，再来决定油缸的作用面的作用面积积：满满足以最大速度推拉足以最大速度推拉负载负载的力的力F Fg g 。如果系。如果系统还统还可能有不确定的力，那么我可能有不确定的力，那么我们们最好最好将将F Fg g 力放大力放大20%20%40%40%，具体，具体计计算如下：算如下：面面积积A A：A=(P A=(Ps s为为供油供油压压力力)26a3 选择电液伺服阀的步骤1.首先估计所需的作用力的大小，再2.2.确定确定负载负载流量流量Q Q，负载负载运运动动的最大速度的最大速度为为V V Q =AV Q =AV同同时时知道知道负载压负载压力力P PL L ：决定伺服决定伺服阀阀供油供油压压力力P P ：3 选择电选择电液伺服液伺服阀阀的步的步骤骤27a2.确定负载流量Q，负载运动的最大速度为V3 选择电液伺 3.3.确定伺服确定伺服阀阀的流量的流量规规格：格：注意：注意：为补偿为补偿一些未知因素，建一些未知因素，建议额议额定流量定流量选择选择要大要大10%10%。3 选择电选择电液伺服液伺服阀阀的步的步骤骤28a 3.确定伺服阀的流量规格：3 选择电液伺服阀的步骤284.4.动态动态指指标标的确定的确定开开环环系系统统：伺服：伺服阀频宽阀频宽大于大于3 34Hz4Hz闭环闭环系系统统：计计算系算系统统的的负载谐负载谐振振频频率，率，选选相相频频大大于于该频该频率率3 3倍的伺服倍的伺服阀阀。负载谐负载谐振振频频率率计计算如下：算如下：3 选择电选择电液伺服液伺服阀阀的步的步骤骤29a4.动态指标的确定3 选择电液伺服阀的步骤29al要求流量大、要求流量大、频频率又率又较较高高时时，可，可选选用用电电反反馈阀馈阀。（三（三级电级电反反馈馈伺服伺服阀阀）电电反反馈阀馈阀 机械反机械反馈阀馈阀滞滞环环：0.3%0.3%3%3%分辨率：分辨率：0.1%0.5%0.1%0.5%线线性度等指性度等指标标比力反比力反馈阀馈阀好，但温度零漂好，但温度零漂较较大，大，目前价格目前价格较贵较贵。3 选择电选择电液伺服液伺服阀阀的步的步骤骤30a要求流量大、频率又较高时，可选用电反馈阀。3 选择电液伺服4 电电液伺服液伺服阀阀的使用的使用维护说维护说明明1 液液压压系系统污统污染度要求染度要求l安装伺服安装伺服阀阀的液的液压压系系统统必必须进须进行行彻彻底清洗。底清洗。l伺服伺服阀进阀进油口前必油口前必须须配置公称配置公称过滤过滤精度不低于精度不低于10的的滤滤油器油器 l使用射流管使用射流管电电液伺服液伺服阀阀的液的液压压系系统统油液推荐清油液推荐清洁洁度等度等级为级为：长长寿命使用寿命使用时应时应达到达到-/16/13级级（NAS 7级级）一般使用最差不劣于一般使用最差不劣于-/19/15级级（相当于（相当于NAS10级级）。）。31a4 电液伺服阀的使用维护说明1 液压系统污染度要求311.1.2 2 安装要求安装要求2.2.每个每个线线圈的最大圈的最大电电流不要超流不要超过过2 2倍倍额额定定电电流流 3.3.油箱油箱应应密封，并尽量密封，并尽量选选用不用不锈钢锈钢板材。油箱板材。油箱上上应应装有加油及空气装有加油及空气过滤过滤用用滤滤清器。清器。4.4.禁止使用麻禁止使用麻线线、胶粘、胶粘剂剂和密封和密封带带作作为为密封材密封材料。料。5.5.伺服伺服阀阀的冲洗板的冲洗板应应在安装前拆下，并保存起在安装前拆下，并保存起来，以来，以备备将来将来维维修修时时使用。使用。4 电电液伺服液伺服阀阀的使用的使用维护说维护说明明32a2 安装要求4 电液伺服阀的使用维护说明32a1.2 安装要求安装要求2.对对于于长长期工作的液期工作的液压压系系统统，应选较应选较大容量的大容量的滤滤油器。油器。l动动圈式伺服圈式伺服阀阀使用中要加使用中要加颤颤振信号，有些振信号，有些还还要要求泄油直接回油箱，伺服求泄油直接回油箱，伺服阀还阀还必必须须垂直安装。垂直安装。l双双喷挡喷挡伺服伺服阀阀要求先通油后要求先通油后给电给电信号。信号。4 电电液伺服液伺服阀阀的使用的使用维护说维护说明明33a2 安装要求4 电液伺服阀的使用维护说明33a1.1.3 3 维维修保修保护护2.2.定期定期检查检查工作液的工作液的污污染度染度 。3.3.建立新油是建立新油是“脏脏油油”的概念的概念 ，注入新油前，注入新油前应彻应彻底清洗油箱底清洗油箱 ，清洗，清洗2424小小时时以上以上 4.4.不得擅自分解伺服不得擅自分解伺服阀阀5.5.定期返回生定期返回生产单产单位清洗、位清洗、调调整整 6.6.油油质质保持相保持相对较对较好的油源，可好的油源，可较长时间较长时间不不换换油油 4 电电液伺服液伺服阀阀的使用的使用维护说维护说明明34a3 维修保护4 电液伺服阀的使用维护说明34a1.1.3 3 维维修保修保护护2.2.切忌切忌让铁让铁磁物磁物质长质长期与期与马马达壳体相接触达壳体相接触 3.3.除非外部有机械除非外部有机械调调零装置，否零装置，否则则不要自己擅拆不要自己擅拆伺服伺服阀阀去去调调零。零。4.4.最好接受厂方的指最好接受厂方的指导导更更换换伺服伺服阀滤阀滤器器5.5.伺服伺服阀阀装卸装卸时时千万要注意干千万要注意干净净 ，这这是最重要的是最重要的保养要求。保养要求。4 电电液伺服液伺服阀阀的使用的使用维护说维护说明明35a3 维修保护4 电液伺服阀的使用维护说明35a5 伺服伺服阀阀的故障、原因及排除的故障、原因及排除 伺服伺服阀阀的故障常在伺服系的故障常在伺服系统调试统调试或工作不正常情况或工作不正常情况下下发现发现的。的。这这里有里有时时是系是系统问题统问题包括放大器、反包括放大器、反馈馈机构、机构、执执行机构等故障，有行机构等故障，有时时是伺服是伺服阀问题阀问题。36a5 伺服阀的故障、原因及排除 伺服阀的故障常在伺服系统调试37a37a38a38a39a39a