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也就是說,伺服閥的主閥是靠前置級(jí)閥的輸出壓力來控制的,而前置級(jí)閥的壓力則來自于伺服閥的入口p,假如p口的壓力不足,前置級(jí)閥就不能輸出足夠的壓力來推動(dòng)主閥芯動(dòng)作。

而我們知道,當(dāng)負(fù)載為零的時(shí)候,如果四通滑閥完全打開,p口壓力=t口壓力+閥口壓力損失(忽略油路上的其它壓力損失),如果閥口壓力損失很小,t口壓力又為零,那么p口的壓力就不足以供給前置級(jí)閥來推動(dòng)主閥芯,整個(gè)伺服閥就失效了。所以伺服閥的閥口做得偏小,即使在閥口全開的情況下,也要有一定的壓力損失,來維持前置級(jí)閥的正常工作。

伺服閥其實(shí)缺點(diǎn)極多:能耗浪費(fèi)大、容易出故障、抗污染能力差、價(jià)格昂貴等等等等,好處只有一個(gè):動(dòng)態(tài)性能是所有液壓閥中最高的。就憑著這一個(gè)優(yōu)點(diǎn),在很多對(duì)動(dòng)態(tài)特性要求高的場(chǎng)合不得不使用伺服閥,如飛機(jī)火箭的舵機(jī)控制、汽輪機(jī)調(diào)速等等。動(dòng)態(tài)要求低一點(diǎn)的,基本上都是比例閥的天下了。

一般說來,好像伺服系統(tǒng)都是閉環(huán)控制,比例閥多用于開環(huán)控制;其次比例閥類型要多,有比例壓力、流量控制閥等,控制比伺服要靈活一些。從他們內(nèi)部結(jié)構(gòu)看,伺服閥多是零遮蓋,比例閥則有一定的死區(qū),控制精度要低,響應(yīng)要慢。但從發(fā)展趨勢(shì)看,特別在比例方向流量控制閥和伺服閥方面,兩者性能差別逐漸在縮小,另外比例閥的成本比伺服閥要低許多,抗污染能力也強(qiáng)!

伺服閥與比例閥之間的差別并沒有嚴(yán)格的規(guī)定,因?yàn)楸壤�閥的性能越來越好,逐漸向伺服閥靠近,所以近些年出現(xiàn)了比例伺服閥。

比例閥和伺服閥的區(qū)別主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn):

1、驅(qū)動(dòng)裝置不同。比例閥的驅(qū)動(dòng)裝置是比例電磁鐵;伺服閥的驅(qū)動(dòng)裝置是力馬達(dá)或力矩馬達(dá);

2、性能參數(shù)不同。滯環(huán)、中位死區(qū)、頻寬、過濾精度等特性不同,因此應(yīng)用場(chǎng)合不同,伺服閥和伺服比例閥主要應(yīng)用在閉環(huán)控制系統(tǒng),其它結(jié)構(gòu)的比例閥主要應(yīng)用在開環(huán)控系統(tǒng)及閉環(huán)速度控制系統(tǒng);

①伺服閥中位沒有死區(qū),比例閥有中位死區(qū);

②伺服閥的頻響(響應(yīng)頻率)更高,可以高達(dá)200Hz左右,比例閥一般最高幾十Hz;

③伺服閥對(duì)液壓油液的要求更高,需要經(jīng)過濾才行,否則容易堵塞,比例閥要求低一些;

3、閥芯結(jié)構(gòu)及加工精度不同。比例閥采用閥芯+閥體結(jié)構(gòu),閥體兼作閥套。伺服閥和伺服比例閥采用閥芯+閥套的結(jié)構(gòu)。

4、中位機(jī)能種類不同。比例換向閥具有與普通換向閥相似的中位機(jī)能,而伺服閥中位機(jī)能只有O型(Rexroth產(chǎn)品的E型)。

5、閥的額定壓降不同。

而比例伺服閥性能介于伺服閥和比例閥之間。

比例換向閥屬于比例閥的一種,用來控制流量和流向。

自動(dòng)控制可分成斷續(xù)控制和連續(xù)控制。斷續(xù)控制即開關(guān)控制。氣動(dòng)控制系統(tǒng)中使用動(dòng)作頻率較低的開關(guān)式(ON-OFF)的換向閥來控制氣路的通斷。靠減壓閥來調(diào)節(jié)所需要的壓力,靠節(jié)流閥來調(diào)節(jié)所需要的流量。這種傳統(tǒng)的氣動(dòng)控制系統(tǒng)要想要有多個(gè)輸出力和多個(gè)運(yùn)動(dòng)速度,就需要多個(gè)減壓閥、節(jié)流閥及換向閥。這樣,不僅元件需要多,成本高,構(gòu)成系統(tǒng)復(fù)雜,且許多元件都需要預(yù)先進(jìn)行人工調(diào)節(jié)。電氣比例閥控制屬于連續(xù)控制,其特點(diǎn)是輸出量隨輸入量的變化而變化,輸出量與輸入量之間存在一定的比例關(guān)系。比例控制有開環(huán)控制和閉環(huán)控制之分。

結(jié)構(gòu)原理

輸入信號(hào)增大,供氣用電磁閥先導(dǎo)閥1換向,而排氣用電磁先導(dǎo)閥7處于復(fù)位狀態(tài),則供氣壓力從SUP口通過閥1進(jìn)入先導(dǎo)室5,先導(dǎo)室壓力上升,氣壓力作用在膜片2的上方,則和膜片2相連的供氣閥芯4便開啟,排氣閥芯3關(guān)閉,產(chǎn)生輸出壓力。此輸出壓力通過壓力傳感器6反饋至控制回路8。在這里,與目標(biāo)值進(jìn)行快速比較修正,知道輸出壓力與輸入信號(hào)成一定比例為止,從而得到輸出壓力與輸入信號(hào)的變化成比例的變化。由于沒有噴嘴擋板機(jī)構(gòu),故閥對(duì)雜質(zhì)不敏感,可靠性高。

特點(diǎn)

1、可實(shí)現(xiàn)壓力、速度的無極調(diào)節(jié),避免了常通的開關(guān)式氣閥換向時(shí)的沖擊現(xiàn)象。

2、能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和程序控制。

3、與斷續(xù)控制相比,系統(tǒng)簡(jiǎn)化,元件大大減少。

4、與液壓比例閥相比,體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低,但響應(yīng)速度比液壓系統(tǒng)慢得多,對(duì)負(fù)載變化也比較敏感。

5、使用功率小、發(fā)熱少、噪聲低。

6、不會(huì)發(fā)生火災(zāi),不污染環(huán)境。受溫度變化的影響小。