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伺服阀的主阀一般来说和换向阀一样是滑阀结构,只不过阀芯的换向不是靠电磁铁来推动,而是靠前置级阀输出的液压力来推动,这一点和电液换向阀比较相似,只不过电液换向阀的前置级阀是电磁换向阀,而伺服阀的前置级阀是动态特性比较好的喷嘴挡板阀或射流管阀。
也就是说,伺服阀的主阀是靠前置级阀的输出压力来控制的,而前置级阀的压力则来自于伺服阀的入口p,假如p口的压力不足,前置级阀就不能输出足够的压力来推动主阀芯动作。
而我们知道,当负载为零的时候,如果四通滑阀完全打开,p口压力=t口压力+阀口压力损失(忽略油路上的其它压力损失),如果阀口压力损失很小,t口压力又为零,那么p口的压力就不足以供给前置级阀来推动主阀芯,整个伺服阀就失效了。所以伺服阀的阀口做得偏小,即使在阀口全开的情况下,也要有一定的压力损失,来维持前置级阀的正常工作。
伺服阀其实缺点极多:能耗浪费大、容易出故障、抗污染能力差、价格昂贵等等等等,好处只有一个:动态性能是所有液压阀中高的。就凭着这一个优点,在很多对动态特性要求高的场合不得不使用伺服阀,如飞机火箭的舵机控制、汽轮机调速等等。动态要求低一点的,基本上都是比例阀的天下了。
一般说来,好像伺服系统都是闭环控制,比例多用于开环控制;其次比例阀类型要多,有比例压力、流量控制阀等,控制比伺服要灵活一些。从他们内部结构看,伺服阀多是零遮盖,比例阀则有一定的死区,控制精度要低,响应要慢。但从发展趋势看,特别在比例方向流量控制阀和伺服阀方面,两者性能差别逐渐在缩小,另外比例阀的成本比伺服阀要低许多,抗污染能力也强!
MOOG比例伺服阀D633-317B
穆格MOOG伺服阀
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三、DZ型先导顺序阀
1.结构和工作原理
DZ型先导顺序阀适用于按压力控制顺序动作的液压系统。DZ型阀是由先导阀、带插入式主阀芯的主阀及可供选择的单向阀组成。根据控制油的供给和排出的不同情况,构成不同型式。
背压阀DZ,,- 30/210
阀腔的压力油由通道通过阻尼器作用在先导阀的控制活塞上,同时压力油也通过阻尼器作用在主阀芯的上腔。当A腔压力升高超过弹簧的调定值时,控制活塞朝着弹簧的方向移动。此时主阀芯. 上腔的油通过阻尼器、控制边和通道流到B腔,并在主阀芯上形成1个压力差,使主阀芯打开,把A腔和B腔接通。在弹簧的作用下可保持这个开启压力的恒定。
在控制活塞上的泄漏油通过内部通道流到B腔。
若从B腔向A腔回油,可选择带有内装单向阀的结构。,
背压阀DZ,,- 30/210X,
这种阀的工作原理与DZ,,- 30/210 型相同,只是控制油输入方式不同。DZ,,一30/210X,, 型阀的控制油是通过通道从外部输入的。
顺序阀DZ,,-一 30/210Y
这种阀的工作原理与DZ,一30/210 型相同,只是控制活塞处泄漏油排出方式不同。DZ,,- 30/210Y 型阀控制活塞的泄漏油必须是通过通道或者是(在无背压的情况下排回油箱。控制油经过通道(9) 排到B腔。
卸荷阀DZ,,- 30/210XY
阀腔的压力油经过通道、阻尼器作用在先导阀的控制活塞上,同时A腔的压力油通过阻尼器作用主阀芯的上腔。当X腔的压力升高并超过弹簧调定的数值时,使控制活塞朝着弹簧的方向移动,由于控制活塞的移动使主阀芯上腔的油通过阻尼器和孔流到先导阀的弹簧腔。这样就使压力油在几乎没有压力损失的情况下从A腔流到B腔,从而达到卸荷的目地。弹簧腔的油在无背压的情况下从通道或排到油箱。若要使压力油从B向A流动,则选用带有单向阀的结构即可实现。
2.顺序阀的常见故障及排除
顺序阀及单向顺序阀的主要故障是不起顺序作用。这有二种情况,一种是进油腔和出油腔压力同时上升或下降;另一种是出油腔没有流量。
一种情况的原因之一是阀芯内的阻尼器(5)堵塞,使控制活塞的泄漏油无法进入调压弹簧腔流回油箱。时间一长,进入油腔压力通过泄漏油传入闪下腔,作用在阀芯下端面上,因阀芯下端面积比控制活塞要大得多,所以阀芯在液压力作用下使阀处于全开位置,变成一个常开阀,因此进油腔和出油腔压力会同时上升或下降。另外,阀芯在阀处于全开位置时卡住也会引起上述现象。阻尼器堵塞也是如此。
第二种情况的原因是泄油口安装成内部回油形式,使调压弹簧腔的油液压力等于出油腔油液压力。因阀芯,上端面积大于下端面积,阀芯在液压力作用下使阀口关闭,顺序阀变成一个常闭阀,出油腔没有流量。另外,阻尼器堵塞、阀芯在阀处于全关位置时卡住也会引起上述现象。( 出油腔没有流量)当端盖上的阻尼器堵塞时,控制油液就不能进入控制活塞腔,阀芯在调压弹簧力作用下使阀口关闭,出油腔同样也没有流量。
四、DA/DAW型先导控制式卸荷阀:
1.工作原理
DA/DAW型阀是先导控制式卸荷阀,它的作用是给蓄能补油,采用高低压双泵的液压系统中,可使低压泵卸荷。
该阀主要是由先导阀、带主阀芯的主阀和单向阀组成。通径10的单向阀在主阀体内,而通径25和32单向阀是在主阀底下的连接板内。
DA型阀
从P→A切换到P→T
泵输出的液流从单向阀流到阀腔(P→A),同时通过通道流到活塞;通过阻尼器流到主阀的上腔,并且经过阻尼器作用在锥阀上。一但系统压力达到先导阀调定的卸荷压力时,立即把锥阀打开。当控制油经过阻尼器和通过Y排到T腔时,由于阻尼器和在主阀上产生了一个压力降。这时主阀打开,压力油从P腔流到T腔(P→T)。
当主阀开启并且打开时(P→T),由于A腔的压力作用在柱塞(4)和单向
阀上,使得锥阀(8) 打开和单向阀关闭。这样就完成了从P→A切换到P→T。
从P→T切换到P→A
由于柱塞(4) 的面积比锥阀(8)的有效面积大17%,所以活塞上的作用力也比锥阀上的作用力大17%。
如果蓄能器的压力低于它相对应的切换压力差时,弹簧(9)将锥阀(8)关闭。这样主阀(6)上腔建立起压力,使主阀芯(6)关闭,即关闭了P→T。这样泵输出的液流重新又经过单向阀进入到液压系统。.
DAW型阀
这种阀的性能与DA型阀相同,只是在先导阀(2). 上有个电磁阀,可在先导阀调定的切换压力下任意实现从A→T或T→A。
2.DA/DAW型先导控制式牌子荷阀常见故障及排除
(一)卸荷阀不卸荷
由于阻尼器堵塞,阀芯上腔油液无排出故在导阀开启的情况下,主阀上下腔压力相等且上端面积大于下端面积,无法开启,P→T无油卸荷;主阀在关闭位置时卡住同样不能卸荷;柱塞卡住无法打开导阀则同样不能卸荷。
(二)非卸荷状态下卸荷
由于阻尼器(5)堵塞阀芯上腔未有油压作用,而主阀弹簧力很弱,故主阀芯在很小的力作用开启而卸荷;主阀在开启位置时卡住同样卸荷,而控力并未达导阀的调定值。导阀活塞卡住,导阀常开,则亦卸荷。
(三)DAW型的电磁阀故障同样造成上述二种故障发生。
(四)各“O”形密封圈损坏而引起各部位外泄漏。
五、压力继电器的常见故障及排除
压力继电器的常见故障是灵敏度降低和微动开关损坏等。
前者是由于阀芯、推杆的径向卡紧,或微动开关空行程过大等引起。当阀芯或推杆发生径向卡紧时,磨擦力增加,这个阻力与阀芯和推杆的运动方向相反,它一个方向帮助油液压力克服弹簧力,使油液压力降低,因而使压力继电器的灵敏度降低。
在使用中,由于微动开关支架变形,或零位可调部分松动,都会使原来调整好或在装配后保证的微动开关最小空行程变大,使灵敏度降低。
压力继电器的泄漏如不直接接回油箱,由于泄油口背压过高,也会使灵敏度降低。
差动式压力继电器,因微动开关部分和泄油腔反时,压力即冲破橡胶隔膜进入微动开关部分,从而损坏微动开关。另外,由于调压弹簧腔和泄油腔相通,调节螺钉处又无密封装置,当泄油压力过高时,在调节螺钉处会出现外泄漏现象。所以泄油腔必须直接接回油箱。
压力继电器是一种将油液的压力信号转换成电信号的小型电液控制元件。当油液压力达到压力继电器的调定压力时,即发出电信号,以控制电磁铁、电磁离合器、继电器等电气元件动作,使油路卸荷、卸压、换向、执行机构实现顺序动;作,或关闭电动机,使系统停止工作,起到安全保护作用等。