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      詳解比例閥、伺服閥的工作原理——附視頻演示

       阿默思 2019-10-26

      最簡單的“流量”方向控制閥就是開關換向閥。閥在得電的時候要么全關,要么全開,即流量要么控制在最大,要么為零。

      如果執行系統有更高的要求,比如需要對馬達的速度或者油缸的位置進行精確控制的時候,采用比例換向閥就是我們的解決方案之一。

      比例換向閥與普通換向閥最大的區別就是電磁鐵部分。比例換向閥電磁鐵可以接受連續的電壓或者電流信號,產生與電信號成比例的電磁力與閥芯的彈簧力相平衡,從而控制閥芯的運動方向和位置。

      比例閥和普通換向閥的閥芯結構也不一樣。比例閥閥芯上開有V型槽,閥芯是逐漸打開的,以便于控制最小流量。

      比例閥通常用在一些開環控制系統,比如用在馬達的加減速控制或者油缸的位置控制。其缺點在于響應不夠快,滯環太大和能量消耗過高。

      另外一種控制閥就是伺服閥,誕生于上世紀40年代。伺服閥具有足夠快的響應,較低的滯環和能量消耗。伺服閥與比例閥很大的一個區別就是伺服閥閥芯一般帶反饋,以便更精確的調整閥芯。

      下圖所示的噴嘴擋板伺服閥。當力矩馬達得電時,彈簧管偏轉,使得擋板與兩個噴嘴的距離不等,由此導致主閥芯兩端的壓力不一樣,于是閥芯在壓差下運動,從而帶動反饋桿運動。當反饋桿運動到一定位置,彈簧管的偏轉力與力矩馬達的力一致的時候,閥芯停止運動。此時彈簧管重新回到中位,與兩個噴嘴距離相等,此時閥芯兩端壓力一樣。閥芯的位置就這樣被精確確定下來了。

      一句話,伺服閥先導級電氣部分提供高的精度控制,主閥芯提供精確的液壓力輸出。

      伺服閥經常用于高精度的閉環控制系統,實現位置或者力控制,如圖示意。

      動畫演示動作過程(附英文講解,大意請參見上述中文描述)

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