1、電液伺服閥的選用電液伺服閥的選用課程內容簡介l電液伺服閥是電氣一液壓伺服系統(tǒng)中關鍵的精電液伺服閥是電氣一液壓伺服系統(tǒng)中關鍵的精密控制元件，價格昂貴，所以伺服閥的選擇，密控制元件，價格昂貴，所以伺服閥的選擇，應用要謹慎，保養(yǎng)要特別仔細。本次課主要介應用要謹慎，保養(yǎng)要特別仔細。本次課主要介紹電液伺服閥選擇、使用和保養(yǎng)的一些基本方紹電液伺服閥選擇、使用和保養(yǎng)的一些基本方法。法。1 選擇電液伺服閥的考慮因素 電液伺服閥是電氣一液壓伺服系統(tǒng)中關鍵的精電液伺服閥是電氣一液壓伺服系統(tǒng)中關鍵的精密控制元件，選用時主要考慮以下因素：密控制元件，選用時主要考慮以下因素： lA ：可靠性第一：可靠性第一 lB：滿足

2、工作條件：滿足工作條件 lC：價格合理：價格合理 lD：工作液、油源：工作液、油源 lE：電氣性能和放大器：電氣性能和放大器 lF：安裝結構、重量、外型尺寸：安裝結構、重量、外型尺寸 2 電液伺服閥的選用方法伺服閥的選用方式伺服閥的選用方式 ：lA：按精度要求選用：按精度要求選用 lB：按用途選用：按用途選用 lC：按控制形式選用：按控制形式選用 系統(tǒng)控制精度要求比較低時，還有開環(huán)控系統(tǒng)控制精度要求比較低時，還有開環(huán)控制系統(tǒng)、動態(tài)不高的場合，都可以選用工業(yè)伺制系統(tǒng)、動態(tài)不高的場合，都可以選用工業(yè)伺服閥甚至比例閥。只有要求比較高的控制系統(tǒng)服閥甚至比例閥。只有要求比較高的控制系統(tǒng)才選用高性能的電液

3、伺服閥，當然它的價格亦才選用高性能的電液伺服閥，當然它的價格亦比較高。比較高。A、按控制精度等要求選用伺服閥：、按控制精度等要求選用伺服閥：電液伺服閥有許多種類，許多規(guī)格，分類的方法電液伺服閥有許多種類，許多規(guī)格，分類的方法亦非常多，而只有按用途分類的方法對我們選用伺服亦非常多，而只有按用途分類的方法對我們選用伺服閥是比較方便的。按用途分：有通用型閥和專用型閥是比較方便的。按用途分：有通用型閥和專用型閥。專用型閥使用在特殊應用的場合，例如：高溫閥。專用型閥使用在特殊應用的場合，例如：高溫閥、防爆閥、高響應閥、余度閥、特殊增益閥、特殊閥、防爆閥、高響應閥、余度閥、特殊增益閥、特殊重疊閥、特殊尺寸

4、、特殊結構閥、特殊輸入、特殊反重疊閥、特殊尺寸、特殊結構閥、特殊輸入、特殊反饋的伺服閥等等。還有特殊的使用環(huán)境對伺服閥提出饋的伺服閥等等。還有特殊的使用環(huán)境對伺服閥提出特殊的要求，例如：抗沖擊、震動、三防、真空特殊的要求，例如：抗沖擊、震動、三防、真空。B、按用途等要求選用伺服閥：、按用途等要求選用伺服閥：1 位置伺服系統(tǒng)位置伺服系統(tǒng)C、按控制形式等要求選用伺服閥：、按控制形式等要求選用伺服閥：2 壓力或力控制伺服系統(tǒng)壓力或力控制伺服系統(tǒng)C、按控制形式等要求選用伺服閥：、按控制形式等要求選用伺服閥：3 速度控制伺服系統(tǒng)速度控制伺服系統(tǒng)C、按控制形式等要求選用伺服閥：、按控制形式等要求選用伺服閥

5、： 通用型伺服閥還分通用型流量伺服閥和通用型伺服閥還分通用型流量伺服閥和通用型壓力伺服閥。在力（或壓力）控制系統(tǒng)通用型壓力伺服閥。在力（或壓力）控制系統(tǒng)中可以用流量閥，也可以用壓力閥。壓力伺服中可以用流量閥，也可以用壓力閥。壓力伺服閥因其帶有壓力負反饋，所以壓力增益比較平閥因其帶有壓力負反饋，所以壓力增益比較平緩、比較線性，適用與開環(huán)力控制系統(tǒng)，作為緩、比較線性，適用與開環(huán)力控制系統(tǒng)，作為力閉環(huán)系統(tǒng)也是比較好的。但因這種閥制造、力閉環(huán)系統(tǒng)也是比較好的。但因這種閥制造、調試較為復雜，生產也比較少，選用困難些。調試較為復雜，生產也比較少，選用困難些。 3 通用型伺服閥的介紹 當系統(tǒng)要求較大流量時，

6、大多數系統(tǒng)仍當系統(tǒng)要求較大流量時，大多數系統(tǒng)仍選用流量控制伺服閥。在力控制系統(tǒng)用的流量選用流量控制伺服閥。在力控制系統(tǒng)用的流量閥，希望它的壓力增益不要象位置控制系統(tǒng)用閥，希望它的壓力增益不要象位置控制系統(tǒng)用閥那樣要求較高的壓力增益，而希望降低壓力閥那樣要求較高的壓力增益，而希望降低壓力增益，盡量減少點壓力飽和區(qū)域，改善控制性增益，盡量減少點壓力飽和區(qū)域，改善控制性能。雖然在系統(tǒng)中可以通過采用電氣補償的方能。雖然在系統(tǒng)中可以通過采用電氣補償的方法，或有意增加壓力缸的泄漏等方法來提高系法，或有意增加壓力缸的泄漏等方法來提高系統(tǒng)性能和穩(wěn)定性等，我們在訂貨時仍需向伺服統(tǒng)性能和穩(wěn)定性等，我們在訂貨時仍需

7、向伺服閥生產廠家提出低壓力增益的要求。閥生產廠家提出低壓力增益的要求。3 通用型伺服閥的介紹 通用型流量伺服閥是用得最廣泛，生產量通用型流量伺服閥是用得最廣泛，生產量亦最大的伺服閥，可以應用在位置、速亦最大的伺服閥，可以應用在位置、速度、加速度（力）等各種控制系統(tǒng)中。度、加速度（力）等各種控制系統(tǒng)中。所以應該優(yōu)先選用通用型伺服閥。所以應該優(yōu)先選用通用型伺服閥。 我們重點講講通用型伺服閥我們重點講講通用型伺服閥的選擇和使用。的選擇和使用。3 通用型伺服閥的介紹 1、雙噴嘴擋板力反饋電液流量伺服閥、雙噴嘴擋板力反饋電液流量伺服閥通用型流量控制伺服閥目前用得最多的主要有下面四種類型：通用型流量控制伺

8、服閥目前用得最多的主要有下面四種類型：2、射流管式力反饋電液流量伺服閥、射流管式力反饋電液流量伺服閥3、動圈式（或動鐵式）電液流量伺服閥、動圈式（或動鐵式）電液流量伺服閥 4、直接驅動單級伺服閥（、直接驅動單級伺服閥（DDV） 5、偏導射流式電液伺服閥、偏導射流式電液伺服閥 6、射流管式電液壓力伺服閥、射流管式電液壓力伺服閥 2-3 通用型伺服閥的介紹l雙噴擋閥、射流管閥和偏導射流式閥都是力反饋型伺雙噴擋閥、射流管閥和偏導射流式閥都是力反饋型伺服閥，線性度好，性能穩(wěn)定，抗干擾能力強，零漂小。服閥，線性度好，性能穩(wěn)定，抗干擾能力強，零漂小。l雙噴擋閥的檔板與噴嘴間隙小，易被污物卡住。雙噴擋閥的檔

9、板與噴嘴間隙小，易被污物卡住。l射流管閥噴嘴為最小流通面積處，過流面積大，不易射流管閥噴嘴為最小流通面積處，過流面積大，不易堵塞，抗污染性好。堵塞，抗污染性好。 l射流管閥具有射流管閥具有“失效對中能力失效對中能力”。l射流管閥動態(tài)性能稍低于噴擋閥。射流管閥動態(tài)性能稍低于噴擋閥。l原因一：同規(guī)格閥，射流管閥閥芯直徑噴擋閥原因一：同規(guī)格閥，射流管閥閥芯直徑噴擋閥l原因二：射流管噴嘴直徑大小（內泄）原因二：射流管噴嘴直徑大小（內泄）事實上：事實上：l射流管閥相頻寬可超過射流管閥相頻寬可超過100Hz，高的達，高的達200Hz 。l射流放大器壓力效率和容積效率高，分辨率比雙噴擋射流放大器壓力效率和容

10、積效率高，分辨率比雙噴擋閥高得多閥高得多 。l低壓工作性能優(yōu)良低壓工作性能優(yōu)良 （0.5MPa）。）。2-3 通用型伺服閥的介紹l動圈式伺服閥：直接反饋式伺服閥。動圈式伺服閥：直接反饋式伺服閥。l結構簡單，造價低，外部可調整零位。結構簡單，造價低，外部可調整零位。l動態(tài)比較低，廉價的工業(yè)伺服閥。動態(tài)比較低，廉價的工業(yè)伺服閥。l雙滑閥結構摩擦力較大，分辨率和滯環(huán)較差，使用中雙滑閥結構摩擦力較大，分辨率和滯環(huán)較差，使用中要加顫振信號。要加顫振信號。l對油液清潔度較敏感。對油液清潔度較敏感。2-3 通用型伺服閥的介紹lDDV閥：一級電反饋脈寬調制閥，力馬達直接驅動閥芯，閥：一級電反饋脈寬調制閥，力馬

11、達直接驅動閥芯，動態(tài)特性與供油壓力沒有直接關系動態(tài)特性與供油壓力沒有直接關系,低壓工作性能比較好。低壓工作性能比較好。l兩個問題：兩個問題：大流量輸出時控制電流可達大流量輸出時控制電流可達1.4A或更大。或更大。力馬達輸出力較電磁鐵大，但比有液壓前置級的兩級閥力馬達輸出力較電磁鐵大，但比有液壓前置級的兩級閥還是小很多。還是小很多。2-3 通用型伺服閥的介紹射流管先導級工作特點射流管先導級工作特點：流量接受效率高流量接受效率高 ，能耗低。，能耗低。具有很高的無阻尼自然頻率（具有很高的無阻尼自然頻率（500Hz）。）。性能可靠。壓力效率高，閥芯驅動力大，閥芯的位置性能可靠。壓力效率高，閥芯驅動力大

12、，閥芯的位置重復精度好。重復精度好。最低先導級控制壓力最低先導級控制壓力2.5MPa ，可用于低壓系統(tǒng)。，可用于低壓系統(tǒng)。先導級過濾器的壽命幾乎是無限的先導級過濾器的壽命幾乎是無限的 。由于閥的頻率響應改善，功率級滑閥的增益得到由于閥的頻率響應改善，功率級滑閥的增益得到 了提高，因此閥具有優(yōu)異的靜、動態(tài)性能。了提高，因此閥具有優(yōu)異的靜、動態(tài)性能。2-3 通用型伺服閥的介紹我們認為：我們認為：l射流放大器沒有雙噴擋放大器的壓力負反饋，是它性能射流放大器沒有雙噴擋放大器的壓力負反饋，是它性能優(yōu)良的重要原因，這是偏導射流并不具備的或不完全具優(yōu)良的重要原因，這是偏導射流并不具備的或不完全具備的。備的。

13、 l射流先導級（力矩馬達）動態(tài)高達射流先導級（力矩馬達）動態(tài)高達700800Hz。l射流放大器能在射流放大器能在0.5MPa條件推動閥芯正常工作條件推動閥芯正常工作 。l先導級流量利用率可達先導級總流量的先導級流量利用率可達先導級總流量的90% ，幾乎是噴，幾乎是噴擋閥的兩倍。擋閥的兩倍。2-3 通用型伺服閥的介紹3 選擇電液伺服閥的步驟1.1.首先估計所需的作用力的大小，再來決定油缸首先估計所需的作用力的大小，再來決定油缸的作用面積：滿足以最大速度推拉負載的力的作用面積：滿足以最大速度推拉負載的力F Fg g 。如果系統(tǒng)還可能有不確定的力，那么我們最好如果系統(tǒng)還可能有不確定的力，那么我們最好

14、將將F Fg g 力放大力放大20%20%40%40%，具體計算如下：，具體計算如下： 面積面積A A： A= (PA= (Ps s為供油壓力為供油壓力) )sgpF2 .12.2.確定負載流量確定負載流量Q Q ，負載運動的最大速度為，負載運動的最大速度為V V Q =AV Q =AV同時知道負載壓力同時知道負載壓力P PL L ： 決定伺服閥供油壓力決定伺服閥供油壓力P P ： GLFPASLPP32LSPP23LLLLS3 選擇電液伺服閥的步驟 3. 3. 確定伺服閥的流量規(guī)格：確定伺服閥的流量規(guī)格：注意：為補償一些未知因素，建議額定流量選擇注意：為補償一些未知因素，建議額定流量選擇要大

15、要大10%10%。NNLSLPQQPP3 選擇電液伺服閥的步驟4.4.動態(tài)指標的確定動態(tài)指標的確定開環(huán)系統(tǒng)：伺服閥頻寬大于開環(huán)系統(tǒng)：伺服閥頻寬大于3 34Hz4Hz閉環(huán)系統(tǒng)：計算系統(tǒng)的負載諧振頻率，選相頻大閉環(huán)系統(tǒng)：計算系統(tǒng)的負載諧振頻率，選相頻大于該頻率于該頻率3 3倍的伺服閥。倍的伺服閥。 負載諧振頻率計算如下：負載諧振頻率計算如下：mVAfteN24213 選擇電液伺服閥的步驟l要求流量大、頻率又較高時，可選用電反饋閥。要求流量大、頻率又較高時，可選用電反饋閥。（三級電反饋伺服閥）（三級電反饋伺服閥） 電反饋閥電反饋閥 機械反饋閥機械反饋閥滯環(huán)：滯環(huán)： 0.3% 0.3% 3% 3%分辨

16、率：分辨率： 0.1% 0.5% 0.1% 0.5%線性度等指標比力反饋閥好，但溫度零漂較大，線性度等指標比力反饋閥好，但溫度零漂較大，目前價格較貴。目前價格較貴。3 選擇電液伺服閥的步驟4 電液伺服閥的使用維護說明1 液壓系統(tǒng)污染度要求液壓系統(tǒng)污染度要求l安裝伺服閥的液壓系統(tǒng)必須進行徹底清洗。安裝伺服閥的液壓系統(tǒng)必須進行徹底清洗。l伺服閥進油口前必須配置公稱過濾精度不低于伺服閥進油口前必須配置公稱過濾精度不低于10的濾油器的濾油器 l使用射流管電液伺服閥的液壓系統(tǒng)油液推薦清使用射流管電液伺服閥的液壓系統(tǒng)油液推薦清潔度等級為：潔度等級為： 長壽命使用時應達到長壽命使用時應達到-/16/13級（

17、級（NAS 7級）級） 一般使用最差不劣于一般使用最差不劣于-/19/15級（相當于級（相當于NAS10級）。級）。2 2 安裝要求安裝要求l每個線圈的最大電流不要超過每個線圈的最大電流不要超過2 2倍額定電流倍額定電流 l油箱應密封，并盡量選用不銹鋼板材。油箱油箱應密封，并盡量選用不銹鋼板材。油箱上應裝有加油及空氣過濾用濾清器。上應裝有加油及空氣過濾用濾清器。l禁止使用麻線、膠粘劑和密封帶作為密封材禁止使用麻線、膠粘劑和密封帶作為密封材料。料。l伺服閥的沖洗板應在安裝前拆下，并保存起伺服閥的沖洗板應在安裝前拆下，并保存起來，以備將來維修時使用。來，以備將來維修時使用。4 電液伺服閥的使用維護

18、說明l2 安裝要求安裝要求l對于長期工作的液壓系統(tǒng)，應選較大容量的濾對于長期工作的液壓系統(tǒng)，應選較大容量的濾油器。油器。l動圈式伺服閥使用中要加顫振信號，有些還要動圈式伺服閥使用中要加顫振信號，有些還要求泄油直接回油箱，伺服閥還必須垂直安裝。求泄油直接回油箱，伺服閥還必須垂直安裝。l雙噴擋伺服閥要求先通油后給電信號。雙噴擋伺服閥要求先通油后給電信號。4 電液伺服閥的使用維護說明3 3 維修保護維修保護l定期檢查工作液的污染度定期檢查工作液的污染度 。l建立新油是建立新油是“臟油臟油”的概念的概念 ，注入新油前應徹，注入新油前應徹底清洗油箱底清洗油箱 ，清洗，清洗2424小時以上小時以上 l不得擅自分解伺服閥不得擅自分解伺服閥l定期返回生產單位清洗、調整定期返回生產單位清洗、調整 l油質保持相對較好的油源，可較長時間不換油油質保持相對較好的油源，可較長時間不換油 4 電液伺服閥的使用維護說明3 3 維修保護維修保護l切忌讓鐵磁物質長期與馬達殼體相接觸切忌讓鐵磁物質長期與馬達殼體相接觸 l除非外部有機