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        直接驅動式電液壓力伺服閥的結構與工作原理

        2020-12-02 22:15:31

        電液伺服系統具有大功率、高精度和高響應等特點,廣泛地應用于機械、汽車、船舶、航空、航天等許多領域。電液伺服閥是電液伺服系統的關鍵元件,以其精度高、響應快的特點廣泛應用于航空航天和其他領域中。

        電液伺服閥按照其輸出量的不同,可分為電液壓力伺服閥、電液流量伺服閥以及電液壓力流量伺服閥(即PQ閥)。隨著我國工業技術的不斷發展,電液壓力伺服閥在航天以及一般民用施力系統中的應用日益廣泛。目前所使用的電液壓力伺服閥主要是兩級雙噴嘴擋板式電液壓力伺服閥,這類壓力閥性能雖優良,但結構復雜,制造困難,使用條件極為苛刻,對油液的污染非常敏感,故障率較高。直接驅動式電液壓力伺服閥(DirectDrivePressureServoValve),簡稱DDPV閥,克服了這些缺點,具有體積小、重量輕、抗污染能力強、性能好等優點,主要用于飛機剎車系統、試驗加載系統,且有較廣的應用前景。

        1直接驅動式電液壓力伺服閥的結構與工作原理

        1.1直接驅動式電液壓力伺服閥的結構

        直接驅動式電液壓力伺服閥由永磁差動直線力馬達、圓柱式閥芯閥套組成的直線位移滑閥、微型壓力傳感器和電子控制器組成。直線力馬達由支撐彈簧、永 久磁鐵、銜鐵組件和控制線圈等零組件組成。直接驅動式電液壓力伺服閥屬于單級壓力伺服閥,其結構如圖1所示。

        比例伺服閥

        1.2直接驅動式電液壓力伺服閥的工作原理

        直驅式電液壓力伺服閥的直線力馬達和滑閥之間沒有噴嘴-擋板液壓放大器,是由馬達直接驅動滑閥閥芯工作。直驅式電液壓力伺服閥輸出的負載壓力由微型壓力傳感器檢測,通過放大電路放大后反饋到電控器的輸入端實現閉環控制。

        當給直驅式電液壓力伺服閥(DDPV)輸入的指令信號u為零時,閥處于零位,即閥芯位移xv=0,閥輸出壓力pL也為零。輸入某一信號u時,電控器的功率級便產生某一電流i輸給馬達,馬達將產生力驅動閥芯運動,使其產生某一位移xv。由于輸入給馬達線圈的電流較大,為了減少功率損耗,常采用脈寬調制(PWM)電路。設滑閥的回油邊的預開口為x0,則此時進油邊開啟量為xv,回油邊開啟量為x0-xv。液壓油源輸給伺服閥的工作液一部分由進油控制邊流入負載容腔,一部分由回油控制邊流出,與此同時負載容腔的壓力將升至某一壓力pL。壓力傳感器感受壓力pL并轉換為反饋電壓uf,此反饋電壓反饋到控制電路的信號輸入端與輸入信號電壓u相比較,比較后的誤差電壓將調節閥芯位移,使閥的輸出壓力pL到達指定值。由于采用負載壓力反饋和大驅動力的線性馬達,這類電液壓力伺服閥具有很高的分辨率和很小的滯環。

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