图文解说比例阀和伺服阀的术语和性能特征( 液压传动与控制)


1.直动式阀

主阀阀芯直接由力马达驱动。这种阀也称之为单级阀。

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2.先导式阀

主级阀阀芯由先导级驱动,通常先导级为电-机械转换器,液压放大。这种阀可设计成2级或3级阀。图示例为2级阀。

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3.额定流量Qn

在额定电流为100%,比例阀压差10bar或者伺服阀压差为70bar时,阀具有的控制流量。每个具体工作点的流量与其压差有关。

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曲线显示了MOOG D680系列不同型号的阀在不同压差情况下,流量的变化曲线。

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4.流量曲线和流量增益

流量曲线代表着控制流量与输入信号之间的关系。通常在正负给定信号变化区间,用连续点来表示。流量曲线可分为三个区间:零位区间Null Region、正常工作区间Normal Region和饱和区间Saturation Region。

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流量增益是控制流量与输入信号比值的关系。图示显示了在零位区间控制流量与输入信号的比值关系,表现为斜坡大小。由于遮盖的影响,零位流量增益可在0(正遮盖)和200%(负遮盖)之间变化。

Moog认为,对于具有Axis cut的伺服阀阀芯,零位流量增益在50%和200%之间。

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5.零遮盖(axis cut)

零遮盖阀芯的流量特性理论上是线性很好的曲线。

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阀芯和阀套或阀体具有很精密的装配对应关系。

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6.正遮盖

正遮盖时,零位区间的流量曲线斜坡急速下降,区间大小取决于遮盖量多少。完整的遮盖区间也叫作死区。

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7.负遮盖

负遮盖时,零位区间的流量曲线斜坡快速上升,区间大小取决于负遮盖量多少。

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8.流量曲线的测试方法

流量曲线测试可以采用不同的方法。

a. 在阀口A(C1)和B(C2)测量流量

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b. 在泄油管测量流量

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9.零位泄露

阀在零位的总泄漏量,不同的遮盖量泄露曲线不同。

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10.压力增益

负载压降是在A口(C1)和B口(C2)的差值。即△P=Pa-Pb

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压力增益表示压差△P与输入信号之间的关系。

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11.滞环

在正负信号变化时,同样的输出(流量、压力或阀芯位置等)条件下,输入信号的最大差值。此外,也有按照输出差值来考虑的,具体需要参考产品样本。

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12.分辨率

为了使输出量(流量、压力或者阀芯位置)产生变化所需要的输入量的变化值。分辨率通常在输入信号改变方向时测得。参见上图。

13.动态特性

阀的动态特性采用两种方式来表达,一是阶跃响应,二是频率响应。阀的动态特性非常重要,其影响着开环或闭环系统的动态性能。

阶跃响应:阀芯位置相对于阶跃信号的响应时间,以时间来测量,典型是从0到100%。作为估算,也可以通过阀的阶跃响应时间来计算该阀的频宽。

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频率响应:正弦信号幅值不变,改变频率的时候所得到的控制流量相对于输入信号的关系。频率响应是在某一具体的频率范围,用幅值比(dB)和相位角(°)来表达。

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伯德图:绘制不同的测量点,用对数的型式来表达。频率响应通常基于不同的给定信号,如10% , 25% , 90%。

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13.开环和闭环控制

开环控制:目标设定值输出无反馈。

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闭环控制:输出有反馈,并与输入值比较,得到的误差不断校正输出值,直至达到目标设定。

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