电液伺服阀的工作原理详解

2023-06-15 历史故事版权反馈

【摘要】：上述电液伺服阀液压部分多为二级阀，图4-76所示由力矩马达、喷嘴-挡板阀和滑阀组成的力反馈型电液伺服阀是最典型的、最普遍的结构形式。电液伺服阀液压部分也有单级的和三级的，三级伺服阀主要用于大流量场合。图4-77 电-机械转换器的电磁原理图4-78 大流量电液伺服阀

图4-76所示为一典型的电液伺服阀结构原理，它由电-机械转换器、液压控制阀和反馈机构三部分组成。图中上部双点划线框内部分是电液伺服阀的电-机械转换器，它的直接作用是将伺服放大器输入的电流转换为力矩（称为力矩马达），进而转化为弹簧管支承的阀芯的直线位移以控制阀口的通流面积大小。电-机械转换器的电磁原理如图4-77所示。

图4-76 电液伺服阀结构原理

1—喷嘴 2—挡板 3—弹簧管 4—线圈 5—永久磁铁 6、8—导磁体 7—衔铁 9—阀体 10—滑阀 11—固定节流口 12—过滤器

如图4-76所示，衔铁7和挡板2连为一体，由固定在阀体9上的弹簧管3支承。挡板下端的球头插入滑阀10的凹槽，前后两块永久磁铁5与导磁体6、8形成一固定磁场。当线圈4内无控制电流时，导磁体6、8和衔铁间四个间隙中的磁通相等均为Φg，且方向相同，衔铁受力平衡处于中位。当线圈中有控制电流时，一组对角方向气隙中的磁通增加，另一组对角方向气隙中的磁通减小，于是衔铁在磁力作用下克服弹簧管的弹力，偏转一角度。挡板随衔铁偏转而改变其与两个喷嘴1间的间隙，一个间隙减小，另一个间隙相应增大。

该电液伺服阀的液压阀部分为双喷嘴挡板先导阀控制的功率级滑阀式主阀。液压油经P口直接为主阀供油，但进喷嘴挡板的油则需经过滤器12进一步过滤。当挡板偏转使其与两个喷嘴间的间隙不等时，间隙小的一侧的喷嘴腔压力升高，反之间隙大的一侧喷嘴腔压力降低。这两腔压差作用在滑阀的两端面上，使滑阀产生位移，阀口开启。这时液压油经P口和滑阀的一个阀口并经A口或B口流向液压缸，液压缸的排油则经B口或A口和另一阀口T与回油相通。滑阀移动时带动挡板下端球头一起移动，从而在衔铁挡板组件上产生力矩，形成力反馈，因此这种阀又称力反馈伺服阀。稳态时，衔铁挡板组件在驱动电磁力矩、弹簧管的弹性反力矩、喷嘴液动力产生的力矩、阀芯位移产生的反馈力矩作用下保持平衡。输入电流越大，电磁力矩越大，阀芯位移即阀口通流面积也越大，在一定阀口压差（如7MPa）下通过阀的流量也越大，即在一定阀口压差下，阀的流量近似与输入电流成正比。输入电流极性反向时，输出流量也反向。

电液伺服阀的反馈方式除上述力反馈外还有阀芯位置直接反馈、阀芯位移电反馈、流量反馈、压力反馈（压力伺服阀）等多种形式。上述电液伺服阀液压部分多为二级阀，图4-76所示由力矩马达、喷嘴-挡板阀和滑阀组成的力反馈型电液伺服阀是最典型的、最普遍的结构形式。电液伺服阀液压部分也有单级的和三级的，三级伺服阀主要用于大流量场合。大流量伺服阀为三级液压放大，即由转换器驱动液压前置放大器，由前置放大器驱动先导液压功率放大器，再由先导液压功率放大器驱动输出液压功率放大器，如图4-78所示。

图4-77 电-机械转换器的电磁原理

图4-78 大流量电液伺服阀

电液伺服阀的工作原理详解

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