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液壓伺服系統如何選用控制閥？
點擊次數：1048 發布時間：2024-1-15
對于液壓伺服系統來說，保持機構的高速度和高精度是系統設計的基本條件。為了實現這一要求，該如何選用控制閥？
01閥的尺寸
使用線性執行機構時，從應用所需的行程長度和運動時間角度，系統設計人員應先從確定缸徑大小入手。
首先關注缸徑，是為了保證充分的動態響應以滿足加速和減速的需要。確定缸徑，通常還需要計算所需的系統壓力。第二步一般是選擇閥的大小尺寸（額定流量），一旦計算出正確的缸徑，這步便相對簡單。 需要注意的是，伺服閥和伺服比例閥的壓降通常是70bar (1015 psi)，而其它比例閥通常壓降是10 bar (145psi)。兩者之間差別很明顯——70 bar壓降時的流量是10 bar時的2.65倍。但是液壓閥在每個尺寸范圍內通常有許多功能選項，所以選擇正確的閥不僅要考率通徑大小，還得參考其它相關參數。
02閥的選型
選用伺服閥還是比例閥？兩者的主要區別是驅動閥芯移動的方式。比例閥使用電動線圈和磁鐵，與典型的音頻揚聲器所用的音圈(發音線圈)類似，屬于直接驅動閥芯。
而伺服閥則是使用小型力矩馬達驅動液壓油路，依靠液壓力帶動閥芯運動(先導控制)。 伺服閥和比例閥響應速度上的差異主要是由于作用在閥芯的驅動力不同所引起的。由于伺服閥的液壓力與閥芯質量的比例關系，伺服閥的響應速度一般要快于比例閥(盡管有些比例閥已接近伺服閥的響應時間了)。比例閥必須輸出足夠的力來推動閥芯、內置的LVDT和電磁線圈，還要來克服彈簧的置中力。
先導伺服閥加工精度高，結構中設計有小孔徑的先導控制油口，使得這類伺服閥的價格更高，同時更容易被污染。在許多實際應用中，這些缺點使人們更傾向于使用比例閥。不過伺服閥仍有自身的市場。例如在大流量工況下，由于系統壓力可以用來驅動閥芯并克服液動力，伺服閥性能更好。在這些工況下，因為伺服閥響應更快，響應的線性特性更好(因此便于操縱)，伺服閥是更安全的設計選擇，而且其運作也更高效。 在某些工況下，比例閥無法提供足夠的力來克服大流量下產生的液動力(伯努利力)。
此時，閥會瞬時失控，直至液動力下降為止。在出現故障時，在排除故障時，人們常常傾向于懷疑控制裝置而不是閥本身有問題。這時使用示波器等診斷工具來記錄控制信號波形、閥芯位移、以及執行機構的位移等參數，就會很有價值。 我們可以使用多級閥來解決與液動力有關的問題，用小型先導閥的液流來控制主閥閥芯的位移。但由于存在相位延時，多級控制閥價格較高，控制環節更多，響應時間也往往更長。不過為了使主閥芯快速運動，大型閥需要的力要比單靠電磁線圈提供的力要大。這種情況下，先導閥通過導入油壓來直接而快速地推動主閥芯，從而增強系統的性能。