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| Rexroth伺服閥在選型中要注意兩點(diǎn)——類型和流量的選擇 |
| 點(diǎn)擊次數(shù)：2342 更新時(shí)間：2014-01-09 |
我們?cè)趯?duì)Rexroth（力士樂(lè)）伺服閥進(jìn)行選型前，必須要了解清楚Rexroth伺服閥的結(jié)構(gòu)組成和相關(guān)的伺服閥信息！由于Rexroth伺服閥是一種融入高科技的工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品。所以對(duì)Rexroth伺服閥的選型需要具備一定的專業(yè)知識(shí)和對(duì)它有深刻的了解。如果您需要對(duì)Rexroth伺服閥進(jìn)行選型和使用時(shí)，我們建議請(qǐng)教專業(yè)的力士樂(lè)液壓工程師及力士樂(lè)服務(wù)點(diǎn)進(jìn)行咨詢和選型。當(dāng)然如果您要自己對(duì)Rexroth伺服閥進(jìn)行選型，那么一定要注意在選型中兩個(gè)重要的方面——伺服閥的類型及流量。下面分別為您介紹有關(guān)這2方面的信息！
Rexroth伺服閥由力矩馬達(dá)和液壓放大器組成。力矩馬達(dá)是由一對(duì)*磁鐵、導(dǎo)磁體和銜鐵、線圈和內(nèi)部懸置擋板的彈簧管等組成。液壓放大器組成可以分為前置放大器或功率放大器。前置放大器——前置放大級(jí)是一個(gè)雙噴嘴擋板閥，它主要由擋板、噴嘴、節(jié)流孔和濾油器組成。功率放大器——功率放大級(jí)主要由滑閥9和擋板下部的反饋彈簧片組成。
對(duì)于伺服閥的選取，有許多因素可考慮，但有兩點(diǎn)是設(shè)計(jì)者必須認(rèn)真對(duì)待的。
1Rexroth伺服閥的類型
在滿足系統(tǒng)zui重要指標(biāo)(如閥的頻寬、流量特性等)的前提下，盡量考慮選用對(duì)油的污染敏感度低的伺服閥(而不是比例閥)。實(shí)踐證明，80%以上伺服閥的故障與70%以上的伺服系統(tǒng)的故障來(lái)自于油的污染，而油的污染zui容易堵塞的是伺服閥的流道(如噴嘴擋板閥的噴嘴與擋板間的間隙，通常其間隙量小于0.1mm)。
就閥本身而言，一般情況下，其對(duì)油的污染的不敏感性為:大流量閥優(yōu)于小流量閥(結(jié)構(gòu)形式和放大級(jí)數(shù)相同前提下)，動(dòng)圈式力馬達(dá)(推力或力矩大)優(yōu)于動(dòng)鐵式力矩馬達(dá)，滑閥式(取消固定節(jié)流孔后流道變大)和射流管式(噴嘴及其與接受孔間的距離大)優(yōu)于噴嘴擋板式，比例閥(其滑閥行程xv大)優(yōu)于伺服閥，比例壓力閥或比例拆裝閥優(yōu)于比例方向閥。如噴嘴擋板式伺服閥，對(duì)油的精度要求為優(yōu)于NAS1638標(biāo)準(zhǔn)的6級(jí)(ISO4406標(biāo)準(zhǔn)的14/11級(jí))，而動(dòng)圈式力馬達(dá)式伺服閥或比例方向閥，對(duì)油的精度要求為NAS1638標(biāo)準(zhǔn)的7級(jí)(ISO4406標(biāo)準(zhǔn)的15/12級(jí))即可。而比例壓力閥或比例拆裝閥對(duì)油的精度要求還可再低一個(gè)等級(jí)，如NAS1638標(biāo)準(zhǔn)的8級(jí)(ISO標(biāo)準(zhǔn)的16/13級(jí))，已接近普通拖動(dòng)系統(tǒng)對(duì)油的使用要求。
有一種考慮是設(shè)計(jì)中盡量選用比例閥，其依據(jù)是既可使系統(tǒng)對(duì)油的精度要求降低，又可降低成本。筆者認(rèn)為這種想法是不足取的。因?yàn)楸壤y不僅頻響低(一般低于10赫芝，新設(shè)計(jì)概念的“比例閥”另當(dāng)別論，因其已超出了傳統(tǒng)比較閥的范疇，且價(jià)格不菲)，更要緊的是，由于結(jié)構(gòu)原理和加工精度等原因，它的非線形區(qū)(死區(qū))范圍大。所以選用比例閥作閉環(huán)控制的直接后果是:
(1)使整個(gè)系統(tǒng)的頻響大大降低。由控制理論分析知，即使執(zhí)行機(jī)構(gòu)(即缸)的頻響再高，整個(gè)系統(tǒng)的頻寬也不會(huì)大于10赫芝。
(2)有可能使控制系統(tǒng)不穩(wěn)定(由控制理論非線形分析可知)，造成伺服液壓缸無(wú)法正常工作。所以，在選用比例閥時(shí)應(yīng)慎重。一般認(rèn)為，在滿足頻響(由分析知，當(dāng)閥的頻響大于3倍缸的頻響時(shí)，系統(tǒng)動(dòng)特性就由缸的頻響決定)的前提下，對(duì)于中小流量(小于100升/分)情況，建議選用單級(jí)動(dòng)圈式馬達(dá)驅(qū)動(dòng)滑閥式伺服閥(如Moog633、634等，其頻響很易做到80-100赫芝)。對(duì)于大流量(100升/分以上)，建議選用動(dòng)圈式力馬達(dá)為先導(dǎo)級(jí)的滑閥式多級(jí)伺服閥(如上海液壓件一廠的DY系列、北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化所的SV系列等，其頻響可達(dá)50-80赫芝)。
這種僅供參考的選取，可以兼顧伺服缸對(duì)動(dòng)態(tài)性能的要求和對(duì)油的污染度的要求。
Rexroth伺服閥的流量
一般選取的順序是，先由執(zhí)行機(jī)構(gòu)zui大負(fù)載pL下應(yīng)達(dá)到的速度確定負(fù)載流量QL，再由QL確定系統(tǒng)的空載流量QS，即
QS=QL
pS
pS-pL
式中:pS-系統(tǒng)供油壓力:
pL-負(fù)載壓力
定出QS后，再由樣本選取規(guī)定閥壓降ΔpN(一般為7MPa)下的空載流量QR，即:
QR=QS
ΔpN
pS
這樣，閥的流量就可以初步確定下來(lái)了。
但是，考慮到輸入信號(hào)的多變性(常會(huì)大于預(yù)計(jì)輸入信號(hào)的zui大值，此時(shí)會(huì)引起流量飽和，劣化系統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo))，為使控制系統(tǒng)具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，建議實(shí)際選用的伺服閥的空載流量QR應(yīng)大于或等于2倍的計(jì)算空載流量QR。閥的規(guī)格過(guò)大的不足是響應(yīng)慢(因慣量大)，且閥的大行程得不到經(jīng)常有效的工作和磨合，系統(tǒng)的靈敏度也差。
改善這種狀況有效的做法是，選用兩個(gè)較小規(guī)格的伺服閥，其流量之和等于所需的一個(gè)大規(guī)格閥的流量，將其并聯(lián)使用，這可在幾乎不增加成本的前提下明顯改善伺服缸的動(dòng)特性。 |
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